Η Γη δεν διαθέτει φυσικά έναν θερμοστάτη με κουμπιά. Ωστόσο, μια νέα μελέτη περιγράφει έναν αργό μηχανισμό ανατροφοδότησης που μπορεί να βοήθησε το κλίμα της να παραμείνει κατοικήσιμο σε βάθος δεκάδων εκατομμυρίων ετών. Στον πυρήνα του βρίσκονται η στάθμη της θάλασσας, ένα θρεπτικό συστατικό που λέγεται φωσφορικό και η ποσότητα άνθρακα που θάβεται στον πυθμένα των ωκεανών.
Η αλυσίδα από τη θάλασσα έως την ατμόσφαιρα
Οι ερευνητές από τα πανεπιστήμια Syracuse, Oxford και Copenhagen εξέτασαν πώς συνδέονται αυτά τα στοιχεία στα τελευταία 60 εκατομμύρια χρόνια. Όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν υψηλή, οι ρηχές ηπειρωτικές υφαλοκρηπίδες κάλυπταν μεγαλύτερη έκταση και παγίδευαν περισσότερο φωσφορικό στα παράκτια ιζήματα. Έτσι, λιγότερο από αυτό το θρεπτικό στοιχείο έφθανε στον ανοιχτό ωκεανό.
Με λιγότερο φωσφορικό, η θαλάσσια ζωή παρήγαγε λιγότερη οργανική ύλη. Μικρότερη ποσότητα οργανικού άνθρακα κατέληγε και θαβόταν σε ιζήματα του βυθού, ενώ περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα παρέμενε στην ατμόσφαιρα. Το αποτέλεσμα, σύμφωνα με το μοντέλο που ελέγχθηκε με γεωλογικά δεδομένα, ήταν ένα θερμότερο κλίμα.
Όταν η στάθμη έπεφτε
Η διαδικασία αντιστρεφόταν με την πτώση της στάθμης της θάλασσας. Περισσότερο φωσφορικό έφθανε στο νερό, τροφοδοτώντας τη θαλάσσια παραγωγικότητα. Όταν οι οργανισμοί πέθαιναν και αποσυντίθεντο, κατανάλωναν οξυγόνο, δημιουργώντας περιοχές με χαμηλό οξυγόνο κοντά σε ιζήματα πλούσια σε οργανικό άνθρακα.
Σε αυτές τις συνθήκες τα ιζήματα απελευθέρωναν ακόμη περισσότερο φωσφορικό. Ο κύκλος αυτός ενίσχυε την ανάπτυξη οργανισμών και την ταφή οργανικού άνθρακα στον βυθό. Η ταφή αυτή συνδεόταν με χαμηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και, σε πολύ μεγάλες χρονικές κλίμακες, με ψύξη του πλανήτη.
Η μελέτη εντοπίζει το ισχυρότερο σημείο αυτής της ανατροφοδότησης όταν η στάθμη της θάλασσας βρισκόταν περίπου 10 έως 40 μέτρα πάνω από τη σημερινή. Οι επιστήμονες συνέκριναν την υπόθεση με αρχεία ισοτόπων άνθρακα, συσσώρευσης φωσφόρου σε ιζήματα βαθέων υδάτων και μετρήσεις ιωδίου προς ασβέστιο σε απολιθωμένους μικροοργανισμούς, οι οποίες δείχνουν το οξυγόνο των αρχαίων ωκεανών.
Τι σημαίνει η ανακάλυψη
Το εύρημα δεν περιγράφει μια γρήγορη λύση για τη σημερινή κλιματική κρίση. Πρόκειται για φυσικές διεργασίες που δρουν σε γεωλογικούς χρόνους, όχι σε χρόνια ή δεκαετίες. Δείχνει όμως πόσο στενά συνδέονται η ζωή στους ωκεανούς, η χημεία τους και η ποσότητα άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι αυτή η ανατροφοδότηση μπορεί να εξηγεί μέρος της μακροχρόνιας πτώσης του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα καθώς η Γη ψυχόταν. Στο Ηώκαινο, πριν από περίπου 56 έως 34 εκατομμύρια χρόνια, οι πολύ υψηλές θάλασσες φαίνεται ότι περιόρισαν τον μηχανισμό: ο ανοιχτός ωκεανός ήταν φτωχότερος σε φωσφορικό, θαβόταν λιγότερος οργανικός άνθρακας και ο πλανήτης παρέμενε θερμός.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences και προσθέτει ένα σημαντικό κομμάτι στην κατανόηση του μακροχρόνιου κύκλου του άνθρακα. Δεν αλλάζει το επείγον της μείωσης των ανθρώπινων εκπομπών, αλλά φωτίζει τους αργούς φυσικούς μηχανισμούς που διαμόρφωσαν το κλίμα της Γης.