Zespół z UNIGE przeanalizował osady sprzed 56 milionów lat, aby określić wzrost erozji gleby w wyniku globalnego ocieplenia, który jest powiązany ze znaczącymi powodziami.
Około 56 milionów lat temu Ziemia uległa znacznemu i szybkiemu ociepleniu klimatu, prawdopodobnie spowodowanemu przez gazy cieplarniane emitowane podczas erupcji wulkanów. Naukowcy z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) zbadali osady z tej epoki, aby ocenić wpływ tej zmiany klimatu na środowisko, koncentrując się szczególnie na erozji gleby.
Badania wykazały czterokrotny wzrost erozji gleby na skutek intensywnych opadów deszczu i wylewów rzek. Wyniki te sugerują, że obecne ocieplenie może z czasem mieć podobny efekt, znacznie zwiększając ryzyko powodzi. Publikowane są w czasopiśmie Geologia.
Ze względu na podobieństwo do obecnego ocieplenia, maksimum termiczne paleocenu i eocenu jest szczegółowo badane, aby zrozumieć, jak środowisko ziemskie reaguje na globalny wzrost temperatury. Wydarzenie to, które miało miejsce 56 milionów lat temu, spowodowało, że Ziemia ogrzała się o 5–8°C w ciągu 20 000 lat, co stanowi bardzo krótki czas w skali geologicznej. Trwało to 200 000 lat, powodując poważne zakłócenia w florze i faunie. Według ostatnich raportów IPCC Ziemia znajduje się obecnie na krawędzi podobnego ocieplenia.
Naukowcy analizują osady z tego okresu, aby uzyskać dokładniejszy „obraz” przeszłego ocieplenia i jego konsekwencji oraz opracować prognozy na przyszłość. Te naturalne osady powstają w wyniku erozji gleby przez wodę i wiatr. Zostały one przeniesione rzekami do oceanów. Te archiwa geologiczne, zachowane obecnie w skałach, dostarczają cennych informacji o naszej przeszłości, ale także naszej przyszłości.
Cztery razy większa erozja
„Nasza wyjściowa hipoteza była taka, że w takim okresie ocieplenia wzrasta sezonowość i intensywność opadów. Zmienia to dynamikę wylewów rzek i intensyfikuje transport osadów z gór do oceanów. Naszym celem jest przetestowanie tej hipotezy, a przede wszystkim lepsze ilościowe określenie tej zmiany” – wyjaśnia Marine Prieur, doktorantka w Sekcji Nauk o Ziemi i Środowisku na Wydziale Nauk UNIGE i pierwsza autorka tego badania finansowanego przez programu Unii Europejskiej „Horyzont 2020”.
Zespół badawczy zbadał specyficzny rodzaj osadu, ziarna Microcodium, zebrane w Pirenejach (około 20 kg). Te pryzmaty kalcytu, o wielkości nie większej niż milimetr, powstały specjalnie w tym okresie wokół korzeni roślin w glebie. Występują jednak także w osadach morskich, co świadczy o ich erozji na kontynencie. Dlatego ziarna Microcodium są dobrym wskaźnikiem intensywności erozji gleb na kontynentach.
„Określając liczebność ziaren Microcodium w osadach morskich, w oparciu o próbki pobrane z hiszpańskich Pirenejów, które zostały zanurzone w paleocenie-eocenie, wykazaliśmy czterokrotny wzrost erozji gleby na kontynencie podczas zmiany klimatu, która miało to miejsce 56 milionów lat temu” – ujawnia Sébastien Castelltort, profesor zwyczajny w Sekcji Nauk o Ziemi i Środowisku na Wydziale Nauk UNIGE, który kierował badaniami.
Działania człowieka zaostrzą to zjawisko
Odkrycie to podkreśla znaczący wpływ globalnego ocieplenia na erozję gleby poprzez intensyfikację opadów podczas sztormów i wzrost wylewów rzek. Jest to oznaka silnej powodzi. „Wyniki te odnoszą się konkretnie do tego obszaru Pirenejów, a każda strefa geograficzna jest zależna od pewnych unikalnych czynników. Jednakże na całym świecie obserwuje się zwiększony dopływ osadów do warstw paleocenu i eocenu. Jest to zatem zjawisko globalne, na skalę ogólnoziemską, występujące podczas znaczącego ocieplenia” – wskazuje Marine Prieur.
Wyniki te dostarczają nowych informacji, które można uwzględnić w przewidywaniach dotyczących przyszłego klimatu. W szczególności, aby lepiej ocenić ryzyko powodzi i zapadnięć gleby na obszarach zaludnionych. „Musimy pamiętać, że ten wzrost erozji nastąpił w sposób naturalny, wyłącznie pod wpływem globalnego ocieplenia. Dziś, aby przewidzieć, co nas czeka, musimy także wziąć pod uwagę wpływ działań człowieka, takich jak wylesianie, które wzmacnia różne zjawiska, w tym erozję” – podsumowują naukowcy.
Odniesienie: „Wzmocnione przeróbki terenów zalewowych metodą odcisków palców podczas maksimum termicznego paleocenu i eocenu w południowych Pirenejach (Hiszpania): Implikacje dla dynamiki kanałów i pochówku węgla”, Marine Prieur, Alexander C. Whittaker, Perach Nuriel, Rocío Jaimes-Gutierrez, Eduardo Garzanti, Marta Roigé, Tor O. Sømme, Fritz Schlunegger i Sébastien Castelltort, 23 maja 2024 r., Geologia.
DOI: 10.1130/G52180.1
