ผลการวิจัยยืนยันว่าคาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
อาการของภาวะโลกร้อนแตกต่างกันไปอย่างมากตั้งแต่พายุเฮอริเคนและน้ำท่วมไปจนถึงการทำให้เป็นทะเลทรายและไฟไหม้ แต่ทั้งหมดมาจากการสะสมของก๊าซเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ ยิ่งมีคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศมากเท่าไร โลกก็ยิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น ตอนนี้นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามก็เป็นความจริงเช่นกัน
บทความที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Geoscienceยืนยันว่าคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลดลงเมื่อประมาณ 34 ล้านปีก่อนทำให้โลกเข้าสู่ช่วงที่โลกเย็นตัวลง ซึ่งเรียกว่าสถานะโรงน้ำแข็ง
“ก่อนหน้านั้น พื้นที่กว้างใหญ่ของโลก รวมทั้งแอนตาร์กติกา ถูกปกคลุมด้วยป่าฝนเขียวชอุ่ม ไม่มีแผ่นน้ำแข็งถาวร” เวรา โคราซิดิส นักพยาธิวิทยาหรือนักวิทยาศาสตร์ผู้ศึกษาฟอสซิลละอองเกสรและละอองเกสร และ Peter Buck Postdoctoral Fellow ที่สถาบันสมิธโซเนียนกล่าว พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติผู้ร่วมวิจัย
ในช่วงเวลานี้หรือที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลง Eocene Oligocene อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกลดลงมากกว่า 5.4 องศาฟาเรนไฮต์ (3 องศาเซลเซียส) ในเวลาประมาณ 300,000 ปี
Vittoria Lauretanoนักธรณีเคมีอินทรีย์ที่ทำงานเกี่ยวกับ Paleoclimate ที่หน่วยธรณีเคมีอินทรีย์ของ University of Bristolและผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่า “การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทางธรณีวิทยานี้แสดงให้เห็นว่าคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในสภาพอากาศ อย่างไร
เทรนด์หน้าหนาว
บันทึกทางธรณีวิทยาทางทะเลแสดงให้เห็นว่าก่อน 34 ล้านปีก่อน โลกอยู่ในสภาพเรือนกระจกที่ปลอดโปร่ง ไม่มีแผ่นน้ำแข็งหรือธารน้ำแข็งในทวีปใด แล้วเกิดความเย็นขึ้นอย่างกะทันหัน
“ในแง่ธรณีวิทยา มันเกิดขึ้นเร็วมาก แอนตาร์กติกาไม่เคยมีน้ำแข็งมาก่อนเป็นเวลานานมาก” David Naafsนักธรณีเคมีอินทรีย์แห่งหน่วยธรณีเคมีอินทรีย์ของ University of Bristol และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าว
ความรู้ที่มีอยู่ทั้งหมดนี้ส่วนใหญ่มาจากตัวอย่างตะกอนในทะเล แต่มีหลักฐานน้อยกว่าว่าการเปลี่ยนแปลงในสมัยโบราณเกิดขึ้นบนบกได้อย่างไร เพราะเป็นการยากที่จะหาบันทึกที่อยู่ในสภาพดี
“โดยปกติ เราไม่ได้รับอุณหภูมิจากบันทึกทางบก แต่งานวิจัยนี้ใช้วิธีการใหม่เพื่อค้นหาอุณหภูมิที่ผ่านมาในถ่านหินอ่อนในช่วงการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว” Brian Huberนักบรรพชีวินวิทยาที่พิพิธภัณฑ์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว
การทำแผนที่ฟอสซิลด้วยกล้องจุลทรรศน์
เพื่อรวบรวมบันทึกการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต ทีมงานได้วิเคราะห์ฟอสซิลด้วยกล้องจุลทรรศน์จากไขมันแบคทีเรียที่เก็บรักษาไว้ในถ่านหินจาก Eocene และ Oligocene และตลอดช่วงการเปลี่ยนภาพ
ลิปิดเป็นโมเลกุลทางชีววิทยา และสิ่งมีชีวิตทั้งหมดสร้างมันขึ้นมา แต่วิธีสร้างไขมันจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิเมื่อสร้างขึ้น
“ถ้าคุณมีแบคทีเรียเติบโตที่อุณหภูมิสูง พวกมันจะทำให้ไขมันมีลักษณะบางอย่าง หากแบคทีเรียเติบโตในอุณหภูมิที่เย็นจัด ไขมันของพวกมันจะดูแตกต่างออกไป” Naafs กล่าว “เราสามารถมองหาการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในฟอสซิลเพื่อค้นหาสัญญาณของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ”
ถ่านหินเป็นแหล่งล่าสัตว์ที่สมบูรณ์แบบสำหรับฟอสซิลไขมัน เนื่องจากมีคุณสมบัติในการถนอมรักษา
“มันก่อตัวขึ้นบนบกเท่านั้น ดังนั้นจึงสร้างบันทึกบนบกที่ไม่เหมือนใคร” Korasidis กล่าว “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ออสเตรเลียมีแหล่งสำรองถ่านหิน Eocene-Oligocene ที่หนาที่สุดในโลก”
กรสีดิศจึงเก็บตัวอย่างถ่านหินที่อุดมด้วยไขมันจากออสเตรเลียตะวันออกเฉียงใต้ การใช้ตัวอย่างเหล่านี้ Lauretano และ Naafs ได้ค้นพบอุณหภูมิพื้นดินที่ลดลงเช่นเดียวกันกับที่พบในบันทึกทางทะเล กรสีดิศยังยืนยันการวิเคราะห์นี้ด้วยการศึกษาละอองเกสรของถ่านหินและเปิดเผยว่าจำนวนพืชในช่วงนี้เปลี่ยนไปเพื่อให้เข้ากับสภาพอากาศที่เย็นกว่า
“กุญแจสำคัญของการศึกษานี้คือ เราพบแนวโน้มที่คล้ายคลึงกันระหว่างสิ่งที่เกิดขึ้นบนบกและในมหาสมุทร ดังนั้นเราจึงตระหนักว่าต้องมีกลไกระดับโลกที่อยู่เบื้องหลังสิ่งนี้” กรสีดิษฐ์กล่าว
เร่งปฏิกิริยาโรงน้ำแข็ง
ในอดีต นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าเหตุใดการเปลี่ยนแปลง Eocene Oligocene จึงเกิดขึ้น ชั่วขณะหนึ่ง พวกเขาคิดว่ามันเป็นเพราะกระแสน้ำในมหาสมุทรแอนตาร์กติกเปลี่ยนแปลงไป แต่ทฤษฏีนั้นก็ค่อยๆ เติบโตขึ้นจากความโปรดปราน
“คำถามคือปัจจัยขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงนี้เสมอมา” Naafs กล่าว
นักวิจัยพบว่าการลดคาร์บอนไดออกไซด์ลงเพียงอย่างเดียวอาจทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างมากในช่วงเวลาสั้นทางธรณีวิทยาที่ 300,000 ปี
“เมื่อคุณรวมคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปเท่านั้นที่การเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นในแบบจำลองในแบบที่เราเห็นในข้อมูล ถ้าคุณไม่ลดระดับลง คุณจะไม่สามารถทำให้โลกเย็นลงมากพอที่จะสร้างแผ่นน้ำแข็งใหม่ได้” ลอเรตาโนกล่าว
การค้นพบของเธอและเพื่อนร่วมงานของเธอยืนยันว่าคาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โมเดลที่พวกเขาใช้ซึ่งพัฒนาโดยBristol Research Initiative for the Dynamic Global Environmentยังแสดงภาพการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีตได้อย่างถูกต้อง ซึ่งทำให้มีประโยชน์ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต
“งานที่เราทำได้ปรับเทียบแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเหล่านี้เพื่อดูว่าพวกมันทำงานได้ดีเพียงใด เราต้องการข้อมูลเหล่านี้และบันทึกทางธรณีวิทยาเพื่อทำความเข้าใจว่าระบบของโลกทำงานอย่างไร” Naafs กล่าว “และข้อความหลักที่เราพบคือคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในที่นั่งคนขับ”
หมายเหตุบรรณาธิการ: พาดหัวข่าวได้รับการปรับปรุงเพื่อชี้แจงว่าการลดลงของก๊าซเรือนกระจกเป็นสาเหตุของการเย็นลงทั่วโลกเมื่อ 34 ล้านปีก่อน
