https://frosthead.com

Å studere fortidens klima er avgjørende for å forberede seg på dagens raskt skiftende klima

I 1942 sa Winston Churchill: "Jo lenger du kan se tilbake, jo lenger kan du se fremover." Og faktisk studerer mange kulturer historie for politisk og militær innsikt. Jeg studerer fossiler som er millioner av år gamle fordi jeg er bekymret for fremtiden. Som paleontolog tror jeg det er på tide å etablere en tradisjon som bruker geologisk historie til å forutse - og dermed planlegge for - fremtiden.

Jeg tenkte ikke alltid slik. Jeg ble avhengig av å finne fossiler fordi det var en slags leting, og fordi jeg elsket følelsen av å bli transportert gjennom tid bare ved å gå opp og ned i de lagdelte åssidene til Wyoming og Montana.

Jeg fortsatte i denne lykkelige fasen av leting gjennom det første tiåret av karrieren. Men ting endret seg i 1990, da to klimaforskere publiserte et kart - en datasimulering av globalt klima for 50 millioner år siden. Den viste en relativt kald verden - vintrene som falt under iskaldt over Nord-Asia, Europa og Nord-Amerika.

Jeg visste at dette kartet måtte være galt. I 100 år hadde vi paleontologer funnet fossiler som påviste vintrene var veldig milde i denne tidsperioden, selv i de polare områdene og midt på kontinenter på høye breddegrader.

Vinge Ving (første rad, tredje fra høyre) ble avhengig av å finne fossiler som 17-åring. Da hadde han ennå ikke forstått hvor kritiske fossiler var for å forstå de potensielle effektene av klimaendringer (Tom Bown)

Vi hadde funnet solnedgangskoger ved bredden av Polhavet.

Vi hadde oppdaget fossile palmerester langs kysten av Alaska.

Midt i Nord-Amerika, der vintrene er bitende kalde i dag, hadde vi funnet fossiler av alligatorer.

Det var da det gikk opp for meg at det å studere fossiler var langt mer relevant enn jeg hadde skjønt. Fossiler tester vår forståelse av hvordan planeten fungerer - de inneholder ledetråder som forbedrer vår evne til å forutsi klima, både i fortiden og i fremtiden. Jeg elsket fortsatt å finne fossiler, men å låse opp disse ledetrådene ble min nye besettelse.

I løpet av de siste 25 årene har klimamodeller og geologer jobbet frem og tilbake med dette problemet med å forklare fortidens varme klima. Dagens datasimuleringer stemmer bedre, men fremdeles ikke helt, med klimakonstruksjoner fra fossiler og andre bevis.

Resultatet av dette fruktbare argumentet mellom klimamodeller og paleontologer er at fortiden har blitt et bevis for grunnlag for hypoteser om hvordan klima og andre jordsystemer fungerer. Og det fine med å teste vår forståelse mot det som allerede har skjedd - fossilprotokollen - er at vi kan finne ut om modellene fungerer, uten å vente i flere tiår eller til og med århundrer. Dette er spesielt viktig fordi problemene vi står overfor haster.

studere fossile blader Wing har brukt store deler av sin karriere på å studere fossile blader. Han prøver å forstå hvordan en global oppvarming, som skjedde for rundt 56 millioner år siden, forandret landlige økosystemer i det som nå er Wyoming. (Amy Morey)

Den geologiske referansen har vist seg å være et flott sted å teste ideene våre om jordprosesser, men den har også gitt overraskelser. I løpet av de siste tiårene har forskere oppdaget en ny type hendelse i jordas klimahistorie - planetariske hetebølger som varte i tusenvis eller hundretusener av år.

Den største av disse skjedde for 56 millioner år siden, og den kalles Paleocene-Eocene Thermal Maximum, eller PETM.

PETM ble sparket av en utgivelse - sannsynligvis fra metan lagret i havbunnsedimenter - av 5000 milliarder tonn karbon i havet og atmosfæren - mengden vi ville generert hvis vi skulle brenne hele det kjente moderne fossile brennstoffreservoaret. Utgivelsen omtrent doblet mengden CO2 i atmosfæren.

Dette utløste en rekke hendelser: den globale temperaturen steg med 5 til 8 grader C; havet ble surere; varmere klima førte til varmere jordsmonn, og varmere jordsmonn til raskere forfall av plantestoff, som frigjorde enda mer CO2 til atmosfæren. Med den langsomme hastigheten som CO2 fjernes fra atmosfæren ved forvitring og andre prosesser, varte PETM 150 000 år.

Wyoming Mange av Scott Vingens utforskninger av tidligere klima har utfoldet seg her i Wyoming. (Tom Nash)

I løpet av den tiden ble mange små dyphavsarter utdødd. Arktis varmet så mye at planter og dyr beveget seg over landbruer med høy breddegrad mellom de nordlige kontinentene. Og det var enorme bortfall av lokale befolkninger av planter i mellomvidde breddegrader.

Parallellene mellom PETM og i dag er sterke. Selv om dagens verden, med sine sårbare iskapper, sannsynligvis er mer følsom for en karbonutslipp enn verden for 56 millioner år siden. Men den største forskjellen mellom PETM og i dag er at vi tilfører CO2 i atmosfæren. Vi kan endre det.

CO2-nivåene er nå 40 prosent høyere enn de var før den industrielle revolusjonen. Hvis vi går som vanlig, vil resten av dette århundret være som starten på PETM på steroider - en lignende eller større CO2-økning som skjer 10 ganger raskere . Det som få er klar over er at denne økningen i CO2, og hetebølgen den vil føre til, vil vedvare i tusenvis eller titusenvis av år. Som vi har sett, er det slik planeten fungerer.

Den lange historien til planeten vår får deg til å innse at endring er uunngåelig, men den viser deg også at endringene vi forårsaker nå er veldig store, eksepsjonelt raske og ubehagelige vedvarende. Konsekvensene av det vi gjør de neste tiårene vil merkes i titusenvis av år fremover. Det er det mest fantastiske ansvaret som kan tenkes, men det kommer med vår makt til å endre det globale miljøet.

PETM Oppvarmingsperioden Vingeundersøkelser, PETM, er anerkjent av forskere som den beste geologiske analogen for den menneskeskapte globale oppvarmingen som skjer nå. Vingens plantefossiler viser at når klimaet i Wyoming varmet for 56 millioner år siden, ble det også sesongmessig ganske tørt, noe som resulterte i utryddelse av noen arter, lokal utryddelse av de fleste og spredning av tørrtolerante planter til denne regionen (Scott Wing)

På en måte er jeg optimist. Vi kommer ikke til å ødelegge planeten eller gjøre oss utdødd. Med mer enn 7 milliarder mennesker og 75 millioner flere hvert år, er menneskelig utryddelse neppe vårt problem.

Men eksempler på ekstrem miljøendring fra fortiden antyder at det sannsynligvis vil være motgang og elendighet som kommer for milliarder av mennesker. Og vi reduserer allerede mangfoldet i livet og går ut over økosystemenes evne til å produsere ressursene vi er avhengige av.

Vi er nå like mektige som geologiske krefter var i fortiden. Så vi må lære å tenke på klodens tidsplan, ikke vår egen. Vi må gå fra krisehåndtering til planetstyring, men vi vil bare gjøre det når vi innser at handlingene våre ikke bare er for i dag, men for tidene. Jeg håper fremtidens mennesker vil se tilbake på oss og se at vi lærte erfaringene fra dyp tid.

Redaktørens merknad: Tilpasset fra en foredrag Scott Wing holdt på årsmøtet til de nye mestrene 2016, World Economic Forum's Global Summit on Innovation, Science and Technology . Smithsonian Institution samarbeider med World Economic Forum for å utvide bevisstheten om beskyttelse og bevaring av kulturminner, vitenskap, helse, teknologi og andre kritiske globale spørsmål. World Economic Forum, som er opptatt av å forbedre verdensstaten, er den internasjonale organisasjonen for offentlig-privat samarbeid. Forumet engasjerer de fremste politiske, forretningsmessige og andre samfunnsledere til å forme globale, regionale og industrielle agendaer. Forumet har hovedkontor i Genève, Sveits.

Å studere fortidens klima er avgjørende for å forberede seg på dagens raskt skiftende klima