Ilustração da extinção em massa KPB, o PETM, e aquecimento climático do Antropoceno. (A) Durante o último Maastrichtiano, a devastação ambiental é principalmente devido ao vulcanismo (cinzas, aerossóis e gases de efeito estufa), resultando em rápidas mudanças climáticas, chuvas ácidas e acidificação do oceano que é exacerbada pelo impacto do Chicxulub, impedindo assim a calcificação pelo plâncton marinho na base da cadeia alimentar. (B) Durante o último Paleoceno ao início do Eoceno:o aquecimento gradual do clima anterior ao PEB é atribuído ao vulcanismo da Província Ígnea do Atlântico Norte (NAIP), mas o rápido aquecimento de 5 ° C (PETM) está ligado a hidratos de metano liberados das plataformas continentais, resultando em chuva ácida na terra e acidificação do oceano (~ 170, 000 anos). (C) Durante o Antropoceno, grandes entradas de gases de efeito estufa (CO2, SO2, N2O) ligado às atividades humanas e à queima de combustível fóssil leva ao rápido aquecimento e à acidificação dos oceanos a uma taxa superior à do PETM e KPB por ordens de magnitude. Dados do balanço global de carbono para o Antropoceno de Le Quéré et al. (2013). Ilustração modificada de Glikson (2014). Crédito:Paula Mateo
Descobrir o que está por vir para nossa espécie e nosso planeta é uma das tarefas mais urgentes e desafiadoras para os cientistas do clima. Embora os modelos sejam muito úteis, não há nada como a história da Terra para revelar detalhes sobre como os oceanos, animais, e as plantas respondem e se recuperam de um mundo em aquecimento.
Os dois eventos de aquecimento global mais recentes são especialmente instrutivos - e preocupantes, dizem que os cientistas estão apresentando novas pesquisas na Reunião Anual da Sociedade Geológica da América.
Análogos antigos
As duas crises climáticas anteriores, comparáveis às de hoje, aconteceram há 56 e 66 milhões de anos. O anterior, a extinção em massa do limite Cretáceo-Paleógeno (KPB), é famoso por acabar com o reinado dos dinossauros. O evento posterior, chamado de Máximo Térmico Paleoceno-Eoceno (PETM) era relativamente menos severo, e fornece pistas de como o mundo pode se recuperar de tempos tão difíceis.
“Escolhemos estes dois porque são os exemplos mais recentes de aquecimento rápido do clima e foram amplamente estudados, por isso temos mais informações sobre eles, "disse Paula Mateo, um geólogo da Caltech, que apresentará o estudo na quarta-feira.
Ambos os eventos do antigo aquecimento global foram, como hoje, causada pela liberação de gases de efeito estufa - a.k.a. emissões de carbono - para a atmosfera. As fontes no passado não eram a queima de combustível fóssil, no entanto, mas relacionado a erupções vulcânicas muito grandes e longas - diferente de qualquer outra que tenha ocorrido durante a existência dos humanos.
A evidência geológica sugere que as emissões de carbono que precederam a morte dos dinossauros estavam em uma taxa média de cerca de 0,2 a 3 gigatoneladas por ano. O PETM registrou emissões de carbono de menos de 1,1 gigatoneladas por ano, Disse Mateo. Esses números são superados perto da taxa de emissão da humanidade de 10 gigatoneladas por ano, ela adicionou.
Assassino de Dino?
O evento de extinção em massa KPB é frequentemente atribuído exclusivamente ao impacto do meteoro Chicxulub no México, mas há um crescente corpo de evidências sugerindo que a erupção maciça das armadilhas de Deccan na Índia também desempenhou um papel. Essa megaerupção fluiu pela Índia em pulso após pulso, durando cerca de 750, 000 anos. 280 completos, 000 anos antes do evento de extinção, os oceanos aqueceram de 3 a 4 graus Celsius, enquanto em terra o aquecimento foi de 6 a 8 graus C por causa das erupções. A atividade vulcânica se acelerou durante os últimos 25, 000 anos antes da extinção em massa, Mateo disse, liberando continuamente mais dióxido de carbono na atmosfera. Esses pulsos adicionaram outros 2,5 graus C à temperatura global.
“Essa série de megapulsos não permitiu que os ecossistemas se adaptassem ou mesmo sobrevivessem, "Disse Mateo. Evidências fósseis sugerem que o aquecimento e a acidificação dos oceanos estressaram a vida na terra e nos oceanos, eventualmente contribuindo para um dos cinco eventos de extinção em massa na história do planeta. Microfósseis de foraminíferos dos oceanos, que fazem parte da base da cadeia alimentar marinha, mostram sinais de que estavam lutando no final do período Cretáceo e, em seguida, 66% foram extintos no KPB, 33% sobreviveram, mas desapareceram rapidamente durante os primeiros 100, 000 anos após o KPB, e apenas uma espécie sobreviveu a longo prazo. Sobre o aquecimento da terra durante os últimos 280, 000 anos do Cretáceo parece ter iniciado um declínio nos dinossauros, bem como nos primeiros mamíferos, insetos, e anfíbios bem antes das últimas megaerupções terminando com a extinção em massa KPB.
Evento de construção do oceano
O PETM mais recente, por sua vez, foi causada pela expansão da bacia do Oceano Atlântico Norte. Isso envolveu muito magma subindo de baixo para se tornar a nova crosta oceânica. Todo aquele magma liberou muito dióxido de carbono, que parece ter causado um aquecimento moderado que, por sua vez, desencadeou o derretimento de clatratos - depósitos de hidrato de metano congelados no fundo do oceano. As emissões de metano sobrecarregaram a situação do efeito estufa e levaram a um aumento de 5 graus C no aquecimento.
Esse aquecimento foi difícil para os seres vivos na terra e no mar, mas não foi uma série de golpes, como o que levou ao KPB. Muitos animais foram capazes de se adaptar ou migrar e evitar as condições mais adversas. Foi um único golpe com consequências ambientais que durou cerca de 200, 000 anos, mas não houve um evento de extinção em massa.
O melhor analógico
Listado lado a lado, é preocupante ver quantos dos mesmos efeitos do KPB e do PETM no ecossistema estão agora ocorrendo nos oceanos e na terra em tempo real como resultado do aquecimento antropogênico.
"A diferença de hoje é que, embora seja um pulso muito curto, a taxa de mudança é muito, muito rápido, "disse Mateo." Está acontecendo tão rápido que os ecossistemas não conseguem acompanhar. Não há tempo para adaptação. "
Portanto, embora o aquecimento do efeito estufa de hoje seja um pulso único, como no PETM, está acontecendo ordens de magnitude mais rápido, que poderia estar criando efeitos mais parecidos com os do KPB.
Nenhum dos eventos anteriores é um análogo perfeito, mas eles são instrutivos. O PETM pode ser uma analogia para o nosso melhor cenário, Mateo explicou. É algo que a humanidade poderia sobreviver. O KPB, por outro lado, seria nossa analogia do pior cenário. Se seguirmos esse caminho, ele se qualificará como a sexta extinção em massa na história do planeta.