Из всех видов, существовавших на Земле, 99,9% уже исчезли. Многие из них погибли вследствие пяти катастрофических событий. Классическая «большая пятерка» массовых вымираний, определенная Ропом и Сепкоски и признанная многими палеонтологами, выглядит так: конец ордовика, поздний девон, конец пермского, конец триасового и конец мелового периода.
Согласно недавнему опросу, семь из десяти биологов думают, что в настоящее время мы находимся на грани шестого массового вымирания. Некоторые говорят, что 90% видов, живущих сегодня, могут быть уничтожены. Конечно, с этими мрачными прогнозами согласны не все.
«Если вы посмотрите на палеонтологические летописи, они просто завалены трупами катастроф прошлого, — говорит палеонтолог Вашингтонского университета Питер Уорд, которому для проведения исследований потребовалась доска объявлений деньги в долг. — Только одно вымирание в прошлом Земли было вызвано столкновением с астероидом — событием, которое 65 миллионов лет назад положило конец динозаврам. Все остальные были вызваны глобальным потеплением».
Исследование Уорда ‘Under a Green Sky’ («Под зеленым небом») изучает вымирания прошлого и прогнозирует будущие. Уорд показывает, что древнее прошлое представляет не только академический интерес. Все знают, что случилось с динозаврами, поэтому космическим агентствам, в частности NASA, приходится отслеживать объекты, сближающиеся с Землей.
К сожалению, мы не можем быть защищены от всех возможных катастрофических сценариев. Уорд приводит разные примеры: засухи, супербури, ядовитые океаны, массовые вымирания и прочее.
Важные пункты, на которые указывает Уорд, — это геологически быстрые изменения климата, которые стали основной причиной большинства великих событий «вымирания». Эти события, как отмечает Гарвардский биолог-эволюционист Стивен Гулд, были основными двигателями эволюции.
Резкое изменение климата не всегда было постепенным: есть твердые доказательства катастрофических потеплений, происходящих на протяжении веков, не то чтобы десятилетий. Влияние атмосферного потепления стало мощным модификатором химического состава океана и блуждающих течений; потепление неизбежно приводит к появлению мертвых бескислородных морей.
Мы уже в середине, не в начале, антропогенного глобального потепления, вызванного вырубкой леса и ведением сельского хозяйства, которые начались 10 000 лет назад, но объемы которых растут в геометрической прогрессии. Хотя самые первые волны антропогенного потепления были стабилизирующими и благоприятствовали развитию человечества. Но сейчас, похоже, оно может привести к катастрофическим событиям.
Глядя на древние свидетельства, Уорд отмечает, что ледяные шапки начали сокращаться. «Таяние всех ледяных шапок вызовет подъем уровня моря на 75 метров, что уничтожит все прибрежные города на нашей планете. Также оно накроет самые продуктивные сельхозугодья Земли. Это произойдет, если мы не будем контролировать рост углекислого газа в атмосфере».
Анализ геологической записи уровней моря Земли, проведенный учеными Принстонского и Гарвардского университетов, поддерживает использование нового статистического подхода, который показывает, что полярные ледниковые покровы планеты уязвимы для крупномасштабного таяния даже при умеренных сценариях потепления. Таяние приведет к быстрому росту уровня морской воды в мире.
Согласно анализу, еще два лишних градуса в глобальном потеплении приведут к долгосрочному повышению уровня моря на 6-9 метров. Такой рост наводнит низинные прибрежные районы, в которых проживают сотни миллионов людей в настоящее время. И хотя выводы исследователей показывают, что для такого подъема понадобятся столетия, если выбросы парниковых газов не снизятся, одного столетия вполне будет достаточно.
Последний межледниковый этап является историческим аналогом будущего с довольно умеренным потеплением; высокий уровень моря предполагает, что в этот период могут исчезнуть значительные куски крупных ледниковых щитов.
Предыдущие геологические исследования уровня моря на примере коралловых рифов и пляжей показали, что во многих зонах местные уровни моря в течение последнего межледникового этапа были выше, чем сегодня. Но местные уровни моря отличаются только на ранней стадии. Ученые также отмечают, что изменение массы ледовых щитов изменит и гравитационное поле планеты, а также деформирует твердую Землю.
Как следствие, анализ глобального уровня моря на базе местных геологических маркеров уровня моря требует географически широкого набора данных, модели физики морского уровня и механизма для объединения этих двух параметров. Авторы исследования обеспечивают все три требования: интеграцию данных, физику и статистический подход, который позволяет им вычислить вероятностное распределение прошлого мирового уровня моря и скорость его изменения.
Результаты показывают, что уровень моря в течение последнего межледникового периода рос в течение многих столетий по меньшей мере в два-три раза быстрее, чем до этого; гренландский и антарктический ледниковые щиты, вероятно, значительно сократились и внесли важный вклад в повышение уровня моря. Однако относительные сроки изменения температуры и изменение уровня моря во время последнего межледникового периода остаются достаточно неопределенными, поэтому из анализа нельзя выяснить, как долго должны действовать пиковые температуры, чтобы уровень моря вырос до максимального уровня.
Похожее исследование провели ученые Бристольского, Кардиффского и Техасских университетов, извлекая микроводоросли из камней Восточной Африки и изучая уровень углекислого газа в атмосфере Земли времен формирования ледяных покровов. Новые данные показали, что образование ледяной шапки Антарктики 33,5 миллиона лет назад было вызвано снижением двуокиси углерода в атмосфере.
Профессор Пол Пирсон из Школы планетарных и океанических наук Кардиффского университета, возглавлявший миссию в удаленных селах Восточной Африки, сообщил следующее:
«Около 34 миллионов лет назад Земля испытала загадочную тенденцию остывания. Выросли ледники и небольшие ледовые щиты в Антарктиде, уровень морей упал, а умеренные леса начали вытеснять тропическую растительность во многих регионах.
Этот период завершился бурным развитием ледяного покрова в Антарктике континентальных масштабов, который до сих пор остается там. Поэтому мы задались целью установить, повлияло ли на это существенное падение уровня углекислого газа в атмосфере».
Соавтор работы доктор Бриджит Уэйд добавил следующее:
«Это было самое большое изменение климата с момента вымирания динозавров 65 миллионов лет назад. Наше исследование стало первым, в задачах которого было определить прямую связь между созданием ледяного покрова в Антарктике и уровнем углекислого газа в атмосфере, а следовательно, подтвердило связь между уровнем углекислого газа в атмосфере и глобальным климатом».
Геологи давно предполагали, что формирование ледяного покрова в Антарктике было вызвано постепенным снижением природного парникового эффекта. Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature, подтвердили, что содержание углекислого газа в атмосфере начало снижаться около 34 миллионов лет назад, во время периода, известного геологам как эоцен-олигоценский климатический переход, и что ледяной покров начал формироваться около 33,5 миллионов лет назад, когда углекислый газ в атмосфере достиг критической отметки в 760 частей на миллион.
Уорд воодушевлен тем, что мы начинаем вносить изменения в повседневную жизнь и требует действий со стороны мировых лидеров.
«Мы находимся на планете, которая содрогается в судорогах, мы играем с природой таким образом, что можем возродить ужасные исторические времена, и нам действительно нужно поработать с атмосферой на свой страх и риск».
