במהלך עשרות ומאות השנים הבאות, ריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה של כדור הארץ יגיעו לערכים שלא נראו מאז התקופה הטריאסית, לפני 200 מיליון שנה. יתר על כן, במאה ה-23, האקלים עשוי להגיע לחום שלא נראה מזה 420 מיליון שנים, אומרים החוקרים.
מחקר חדש בהובלת חוקרים מאוניברסיטת סאות'המפטון מעריך שבמהלך 100-200 השנים הבאות, יגיעו ריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה של כדור הארץ לערכים שלא נראו מאז התקופה הטריאסית, לפני 200 מיליון שנה. יתר על כן, עד המאה ה-23, האקלים יכול להגיע לשיא טמפרטורות שלא נראה מזה 420 מיליון שנה.
המחקר, שפורסם ב- Nature Communications, כלל למעלה מ-1,200 הערכות של ריכוזי פחמן דו-חמצני עתיקים באטמוספירה כדי לייצר תיעוד מתמשך ולשחזר את רמות גז זה על פני כמעט חצי מיליארד שנה. אם האנושות תמשיך לשרוף את כל הדלקים המאובנים הקיימים, יגיעו רמות פחמן דו-חמצני באטמוספירה לשיא כמעט חסר תקדים מבחינה גיאולוגית מזה 420 מיליון שנה.
החוקרים בחנו נתונים שפורסמו במחקרים קודמים על צמחים מאובנים, ההרכב האיזוטופי של פחמן בקרקע ובאוקיאנוסים, וההרכב האיזוטופי של בורון בצדפים מאובנים. גאווין פוסטר, הכותב ראשי ופרופסור לגיאו כימיה של איזוטופים מאוניברסיטת סאות'המפטון, מסביר: "לא ניתן למדוד ישירות את ריכוזי ה-CO2 מלפני מיליוני שנים, אלא אנו מסתמכים על מדידות אחרות שנותנות לנו הערכה עקיפה. כל הנתונים שפורסמו מכמה סוגים של קירובים כאלה איפשרו לנו ליצור תיעוד מתמשך של רמות CO2 בתקופות עתיקות."
עושר הנתונים מראה כי ריכוזי הפחמן הדו-חמצני השתנו בקנה מידה של מיליוני שנים בין 200 ל-400 חלקים למיליון במהלך תקופות קרות ועד 3,000 במהלך תקופות חמות. אף כי העדויות מספרות לנו כי האקלים שלנו השתנה המון בעבר, כאשר כעת כדור הארץ נמצא בתקופה קרה יחסית, אך גם מראה לנו כי מהירות שינויי האקלים יוצאת דופן באורח קיצוני.
פחמן דו-חמצני הוא גז חממה משמעותי. ב-150 השנים האחרונות השימוש בדלק מאובנים של האנושות הגדילה את ריכוז האטמוספירה מ-280 חלקים למיליון בעידן הטרום תעשייתי לכמעט 405 חלקים למיליון בשנת 2016. עם זאת, זה לא רק CO2 הקובע את האקלים של כוכב הלכת שלנו, בסופו של דבר גם את כוחו של אפקט החממה וגם כמות האור הנכנס הוא חשוב. שינויים בשני הפרמטרים מסוגלים לכפות שינוי אקלימי.
"בשל תגובות גרעיניות בכוכבים, כמו השמש שלנו, עם הזמן הם הופכים לבהירים יותר", מוסיף מחבר נוסף של המאמר דן לנט, פרופסור למדעי האקלים באוניברסיטת בריסטול. "משמעות הדבר היא, כי על אף שריכוזי הפחמן הדו-חמצני היו גבוהים לפני מאות מיליוני שנים, אפקט התחממות נטו של CO2 ואור השמש היה פחותה, רמת ה-CO2 הראתה ירידה הדרגתית של 3-4 חלקים למיליון. זה אולי לא נשמע כמו הרבה, אבל זה בעצם מספיק על מנת לבטל את אפקט ההתחממות הנגרמת על ידי השמש לאורך זמן, ולכן בטווח הארוך ההשפעה נטו של שניהם היתה קבוע למדי בממוצע. "
למשחק זה בין פחמן דו-חמצני לבין בהירות השמש יש השלכות מרתקות על ההיסטוריה של החיים על כדור הארץ. אומרת פרופ' דנה רוייר, מאוניברסיטת ווסליאן בארה"ב: "עד כה זה היה קצת חידה למה, למרות התפוקה של השמש שהלכה והתגברה לאט עם הזמן, קיימות עדויות דומות לכל טווח דומה התחממות האקלים. ממצאנו של שינוי קטן בשינוי האקלימי נטו מציע הסבר מדוע האקלים של כדור הארץ נשאר יציב יחסית, ובתחום המתאים לחיים במשך כל הזמן הזה".
מבט ארוך טווח זה מספק פקספקטיבה רבת ערך על האקלים העתידי. היא גם מכירה בכך שהאקלים היום משתנה בקצבים גבוהים בהרבה מהשינויים הטבעיים. אם האנושות לא תפסיק את הגדלת ריכוז פחמן דו-חמצני בשל שריפת דלקים מאובנים, עד שנת 2250 יגיע ריכוז פחמן דו-חמצני ל-2000 חלקים למיליון, פי 5 מאשר היום, רמה שלא נראתה מזה 200 מיליון שנה.
פרופ ' פוסטר מוסיף: "עם זאת, מכיוון שהשמש היתה אז עמומה יותר, האקלים נטו לפני 200 מיליון שנים היה קר יותר מאשר זה שיווצר בעתיד עם ריכוז כה גבוה של CO2, ולכן לא רק ששינויי האקלים הנובעים מהר יותר מכל מה שיש לכדור הארץ כפי שנראה במיליוני שנים, האקלים שיווצר עשוי להיות ללא מקבילה טבעית, עד כמה שאנו יכולים לומר, לפחות ב-420 מיליון השנים האחרונות ".