14 מיליון שנה חלפו מאז הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי הגיע לרמות הנוכחיות שלו, כך עלה ממחקר שארך שבע שנים ופורסם בכתב העת Science. "ידוע זה מכבר שעלייה ברמת הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, קשורה ישירות לעליית הטמפרטורה. מחקר זה מרחיב את הידע בדבר מידת הרגישות של האקלים בטווחי זמן ארוכים", אמרה פרופ' ברבל הניש, גאוכימאית מאוניברסיטת קולומביה, שהייתה חלק מצוות המחקר, שכלל יותר מ-80 חוקרים שהגיעו מ-16 מדינות.
על פי רוב ההערכות, בטווח של עשרות עד מאות שנים, כל הכפלה של פחמן דו-חמצני אטמוספרי תעלה את הטמפרטורה העולמית הממוצעת ב-1.5 עד 4.5 מעלות צלזיוס (אם כי יש מספר מחקרים שהצביעו על כך שעל כל הכפלה שכזו, עלולה להיווצר עלייה של 3.6 עד 6 מעלות צלזיוס).
3 צפייה בגלריה
יריעת הקרח בגרינלנד, שנמסה עם השנים בגלל שינויי האקלים
(צילום: Kevin Krajick/Earth Institute)
על כל פנים, כל ההערכות מציבות את כדור הארץ בסכנה לעבור את רף 2 מעלות צלזיוס ביחס לרמות הטרום-תעשייתיות עוד במאה הנוכחית, מה שעלול להוביל לפגעי אקלים הרסניים. בסוף העשור הראשון של המאה ה-18, היו כ-280 חלקים למיליון (ppm) של פחמן דו-חמצני אטמוספרי, לעומת 420 ppm כיום, נוכח פליטות מזהמות ודלקים מאובנים. עד סוף המאה, הנתון עלול להאמיר עד ל-600 ppm (או גבוה יותר), כך שאין זה פלא שנרשמה עלייה של כ-1.2 מעלות צלזיוס מאז סוף המאה ה-19, כששנת 2023 עומדת להסתיים בקרוב ולהפוך רשמית לחמה ביותר בתולדות האנושות.
מחברי המחקר יצרו תיעוד גיאולוגי בן 66 מיליון שנה, שבו נבחנה השפעת פחמן דו-חמצני על הטמפרטורה. בשורה התחתונה, קבעו החוקרים כי בטווח הארוך צפוי כדור הארץ להתחמם ב-5 עד 8 מעלות צלזיוס, בשל הכפלה של רמות פחמן דו-חמצני. מחברי המחקר טענו שלאורך תקופות ארוכות, תנודות בטמפרטורה צצות כתוצאה מתהליכי כדור הארץ השזורים זה בזה, החורגים מאפקט החממה שנוצר על ידי פחמן דו-חמצני באוויר, כמו למשל המסה של יריעות קרח קוטביות, שינויים בכיסוי האדמה על ידי צמחים ושינויים בעננות ובאירוסולים אטמוספריים.
לפני כ-66 מיליון עד 56 מיליון שנה, כדור הארץ כמעט שלא כוסה בקרח, כשמחקרים מסוימים העלו כי ריכוזי הפחמן דו-חמצני היו נמוכים יחסית באותה העת (מה שהטיל ספק לגבי הקשר בין פחמן דו-חמצני לטמפרטורה). יחד עם זאת, ברגע שהחוקרים שללו הערכות לא מהימנות, הם קבעו שרמות הפחמן דו-חמצני היו די גבוהות - בסביבות 600 עד 700 ppm - בדומה לרמות אליהן ניתן להגיע עד סוף המאה הזו לדבריהם.
החוקרים אישרו את האמונה ארוכת השנים שהתקופה החמה ביותר התרחשה לפני כ-50 מיליון שנה, כאשר רמות הפחמן הדו-חמצני האמירו ל-1,600 ppm, כשהטמפרטורה הייתה גבוהה ב-12 מעלות צלזיוס מהטמפרטורה כיום. לעומת זאת, לפני כ-34 מיליון שנה, רמות הפחמן הדו-חמצני צנחו ואפשרו להתרחבות יריעת הקרח האנטארקטית.
ירידה נוספת ברמות הפחמן דו-חמצני התרחשה בהמשך, כשבמהלכה התפתחו אבותיהם של צמחים ובעלי חיים רבים, מה שמרמז על כך ששונות בפחמן דו-חמצני משפיעה לא רק על האקלים, אלא גם על המערכות האקולוגיות.
3 צפייה בגלריה
טמפרטורות וריכוזים אטמוספריים של פחמן דו חמצני במהלך 66 מיליון השנים האחרונות. המספרים התחתונים מייצגים את השנים, המספרים הימניים מייצגים את רמת הפחמן הדו-חמצני בחלקים למיליון. צבעים חמים מצביעים על תקופות של טמפרטורה גבוהה יותר, בעוד שצבעים קרים יותר מצביעים על ירידה בטמפרטורה. הקו השחור מייצג את רמות הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי
(צילום: CenCO2PIP, Science 2023)
הפעם האחרונה שבה רמות הפחמן דו-חמצני היו גבוהות יותר באופן עקבי מהרמות הנוכחיות - בערך 480 ppm - הייתה לפני כ-16 מיליון שנים, בעוד שלפני 14 מיליון שנים חלה ירידה לרמה של 420 ppm, בדומה לרמות האנתרופוגניות כיום.
ממצא נוסף אותו גילו החוקרים היה שלפני כ-2.5 מיליון שנים הגיעה רמת הפחמן דו-חמצני ל-270-280 ppm, מה שהניע סדרה של עידני קרח. "כיום ברור לכל כי החברה האנושית משפיעה לרעה על האקלים של כדור הארץ, מה שמצריך עצירה וחישוב מסלול מחדש. מטרתנו הבאה תהיה לבחון את הפחמן הדו-חמצני והאקלים לאורך כל עידן הפנרוזואיקון, מלפני 540 מיליון שנים ועד היום", אמר גבריאל בואן, פרופ' לגיאולוגיה וגיאופיזיקה באוניברסיטת יוטה, שנמנה על מחברי המחקר.
