Det är bra att ha långa tidsperspektiv när klimatförändringar diskuteras, och vad kan vara längre tidsperspektiv än att se hur klimatet har varierat under hela eonen Fanerozoikum (från och med perioden kambrium då "utvecklat" liv "startade" för 542 miljoner år sedan), speciellt under dinosaurietiden (perioderna trias, jura och krita; för 251 - 65 miljoner år sedan). Det var en "värmetopp" för ung 100 miljoner år sedan, när dinosaurierna stod på sin "topp", i mitten och slutet av kritperioden:
 |
Phanerozoic Climate Change |
Orsaken till att jag är intresserad av klimatet under dinosauriernas tid (speciellt kritaperioden) är att jag är intresserad av dagens klimatförändringar. Kan vi lära något av hur klimatet var och förändrades under dinosauriernas tid på jorden? Redan nu vill jag berätta om den fundering som jag bär med mig efter en analys av klimatet under dinosauriernas storhetstid (krita) är att trots att det blev varmare och varmare under kritaperioden (det blev till slut extremt varmt) så skedde inga massutdöenden på grund av det extrema klimatet (de tropiska haven kan ha varit 9-12 °C och djuphavstemperaturen så mycket som 15-20 °C varmare än i dag! Och då ska vi betänka att en temperaturhöjning på 2 grader betraktas idag som den gräns vi bör hålla oss under, 3-4 grader som en "tipping point" och en temperaturhöjning på 5-6 grader beskrivs idag som ogripbart katastrofal. Tvärtom kom denna extremt varma period, kritaperioden, att bli den längsta (80 miljoner år) av alla perioder under eonen Fanerozoikum, vilket kan tolkas som att det var en stabil period!? Det "enda" som kunde avbryta perioden (för 65,7 miljoner år sedan) var en 10 km stor asteroid! Med detta sagt, efter denna fundering kring klimatvariationer under geologisk tid, så tycker jag ändå att det är mycket stor vikt att minska dagens ökade växthuseffekt (mer om detta nedan).
En annan källa (Bogren, Gustavsson och Loman, 2006:14, Klimatförändringar) visar en annan bild av klimatförändringarna under denna tid:
Utan att gå emot Bogren, Gustavsson och Loman (2006) för mycket vill bör man nog hellre kalla de kallare perioderna för ishusperiod (Calner, Mikael). Vi har ishusperioder med vissa "intervall" (ung 135 miljoner år, Mikael Calner berättade om ishusperioder under en kvällskurs). Vi hade en ishusperiod under sen ordovicium och i början av silur (450-400 Mår), under karbon (320-280 Mkr), under sen jura (160-140 Mår (just denna ishusperiod har jag dock inte hittat så mycket fakta om) och vi lever i en ishusperiod nu. Inom Lunds Universitet vill man ta reda vad som händer när vi går från växthustid till ishustid. Projektet går under namnet: Från växthus till ishus- utvecklingen av klimatet under 70 miljoner år. Birger Schmitz har forskat på vad som hände med klimatet för 65 miljoner (då dinosaurierna dog ut) och för 55 miljoner år sedan (då temperaturen steg extremt). Tills för cirka 30 miljoner år sedan var polerna isfria och även värmekrävande palmer och alligatorer levde på breddgrader där det idag finns tundra och isbjörnar. Därefter utvecklades gradvis stora isar över haven och kontinentmassorna på höga latituder. (LUCCI - Centrum för studier av växelverkan mellan kolets kretslopp och klimatet - ett forskningscentrum vid Lunds universitet, http://lucci.lu.se/workpackages_sv.html#wp4_sv).
Vi börjar se en bild av klimatet under dinosaurierna tid: "kallt" under (sen) jura och varmt under krita (och en bra bit efter krita, in i tertiär).
Hur kan man veta något om klimatet för så länge sedan? En metod är att titta på syreisotopinnehållet. En isotop är en variant av ett naturligt ämne där atomerna har en annorlunda atomvikt än den vanliga. För syre utgör atomer med den normala atomvikten 16 u cirka 99.8%, men 0,2 % är tyngre med en atomvikt på 18 u. Syreisotoperna finns både i atomsfären och i vattnet. Proportionen mellan 18O och 16O är i genomsnitt 1:500 men kan variera mellan 1:495 och 1:515 beroende på temperaturen. Den syreproduktion i en avlagring av till exempel ett kiselskal återspeglar de klimatförhållanden som rådde vid den tidpunkt då inlagringen skedde. Tunga vattenmolekyler har lättare att regna ur molnen än de lätta. Detta innebär att ju kallare klimat desto fler tunga molekyler försvinner på väg mot polarområdets is (sid 99). Resultatet blir att kalla perioder kännetecknas av avlagringar med en relativt liten andel tunga vattenmolekyler (ner mot proportionen 1:515). Varma perioder avslöjas i arkivet genom en större andel tunga syreisotoper (upp mot proportionen 1:495). Ett annat sätt att säga samma sak: molekyler av vatten som innehåller 16O-atomer avdunstar lättare än vattenmolekyler som innehåller de tyngre 18O-atomerna. Under glaciala perioder bands stora mängder av 16O i isarna, vilket innebar att oceanerna blev relativt sett 18O-rikare. Andelen 18O i marina skal beror delvis på temperaturförhållanden, delvis på isotopinnehållet i havsvattnet. Detta innebär att man tror att syreisotopvariationen primärt återspeglar förändringar i landisarnas volym snarare än havens temperatur (Nicholas Shackleton, i Bogren et al, 2006:99). Kronologin visar hur glaciärerna har avancerat respektive dragit sig tillbaka, vilket i sin tur är ett indirekt bevis på klimatförändringar. (Bogren, Gustavsson och Loman, 2006:98-100, Klimatförändringar)
Nedanstående figur visar samma sak:
Klimatvariationer har varierat mycket sett ur ett geologiskt perspektiv. Man kan skilja på externa faktorer som beror på utanför jordens klimatsystem och interna faktorer, inom jordens klimatsystem. Förändringar i vår galax kan ha inverkan på klimatet. Under ett galaxår (cirka 303 miljoner år) kan strålningen till jorden förändras. Solen utstrålning påverkar jordens klimat. Solens strålning under de 3,5 miljarder år det funnits liv på jorden har ökat med 30%. (Bogren, Gustavsson och Loman, 2006:105, Klimatförändringar). Inom parentes sagt har jag svårt att förstå hur vi, om solens instrålning ökat med 30 %, nu kan leva i en ishustid!? I det korta perspektivet (11 års cykel) varierar solens utstrålning på grund av solfläckarnas antal, vilket enligt vissa personer anses kunna påverka klimatet, men då varierar solens effekt med bara med 0,07%!
Några allmänna ord om hur dinosaurieläget såg ut i "Sverige". Det har hittats spår av rovdinosauriearten Dilophosaurus (tvåkamsödla, som kunde bli sex meter lång) i västra Skåne, öster om Helsingborg, bl a spår i dagbrott i Vallåkra:
Dinosauriespåren är 200 miljoner år gamla, vilket på geologispråk är gränsen mellan trias/jura (eller rät/lias):
 |
| Under dessa tidsnedslag har det hittats djurfossil, bl a efter dinosaurier, på den plats som idag är Sverige. |
För 201,4 miljoner år sedan, vid gränsen mellan trias och jura, skedde det fjärde massutdöendet på jorden (första skedde för 444 miljoner år sedan, andra för 360 miljoner år sedan (var ett utsträckt utdöende på kanske 20 miljoner år), tredje för 251 miljoner år sedan; i ärlighetens namn ska tilläggas att det enligt andra personer skett fler "massutdöenden" i jordens historia, de fem massutdöenden som man brukar refererar till är från David Raup och Jack Sepkoski definition som de gjorde i början av 1980-talet). Alla arkosaurier förutom dinosaurierna, flygödlorna och krokodildjuren dog ut för 201 miljoner år sedan. Under denna tid skedde våldsamma vulkanutbrott som ledde till att svaveldioxid och koldioxid hamnade i atmosfären och gjorde att planeten först kyldes ned av svaveldioxid och aska, sen hettades upp av koldioxid (som har en mer långvarig effekt). Koldioxidhalten var fem till tio gånger högre än idag, vilket är tillräckligt för att döda mycket av planetens djur och växtlighet, både genom hetta och kemiska reaktioner i haven (Brander, Lars, 2012 "Dinosauriernas tid började och slutade med asteroidnedslag", Allt om vetenskap nr 10).
Massutdöendet för 201 miljoner år sedan sammanföll med att Pangea sprack upp. För ungefär 200 miljoner år sedan kom det t ex in en tarm med havsvatten kring "västra Skåne", vilket öppnade upp för växtlighet och djurliv. Globalt sett var det "medelvarmt" på jorden för 200 miljoner år sedan. Men temperaturtrenden var ökande enligt diagrammet ovan. Under jura lämnade vi alltså superkontinenten Pangea bakom oss (inom parentes sägs vi ha en ny superkontinent framför oss, om 200 miljoner år). Generellt sett var det varmt under dinosauriernas tid på jorden. Det fanns t ex ingen snö vid polerna. Just gränsen mellan trias och jura var dramatisk på många sätt:
Även om man brukar referera till gränsen mellan perm/trias (för 251 miljoner år sedan) som en mycket dramatisk tid, då det tredje och största massutdöendet skedde, var även tiden mellan trias och jura (för 201 miljoner år sedan) en dramatisk tid, sett ur klimat och plattektonisk synvinkel. Det var den tid då en av de första större dinosaurierna visade sig, bl a i "Sverige" (den "första" lilla dinosaurien, som var en meter hög och vägde ca 10 kg, Eoraptor visade sig dock redan för 230 miljoner år sedan i "Argentina"):Denna övergång från karg öken till träskartade skogar vittnar om en de mest dramatiska klimatförändringarna sedan vår klimatresa började [under hela eonen Fanerozoikum] (Björk, Lena, 2003:61, Vibrerande urtid).
 |
| Hur kontinenterna låg för 200 miljoner år sedan. |
Lägger man ihop olika källor så tolkar jag det som att inledningen till krita var "mindre varmt", och sen ökade temperaturen till ett optimum under mitten av kritperioden (för 80 miljoner år sedan?!). Hela kritperioden går dock under namnet Cretaceous Thermal Maximum, eller som det också kallas Cretaceous Thermal Optimum. En period, enligt wikipedia, med dramatiskt hög global temperatur:
Carbon dioxide levels reached astounding heights and the sea levels elevated. Plants such as plankton became "glassy" and temperatures increased. Scientists predicted that the Cretaceous Thermal Maximum occurred during the Cenomanian/Turonian transition based from the fact that there was a major downfall in global climate. It was also shown to be the most extreme carbon cycle recorded in the past 100 million years. Although there was clearly an impact, the results of the Cretaceous Thermal Maximum are a little unclear. However, we do know that the average temperature was between 27 degrees Celsius and 29 degrees Celsius [idag är globala medeltemperaturen 14 grader Celsius]. Even worse, locations bordering the Atlantic Ocean rose to about 35 degrees Celsius to 36 degrees Celsius. In fact, it was extremely rare for the temperature to drop 4 degrees Celsius even in winter. The constant peak of high temperature was mostly because there were high carbon dioxide formulations. All of this implies that the mid-Cretaceous "super-greenhouse" climate was more unstable than we had thought before.( en.wikipedia.org/wiki/Cretaceous_thermal_maximum )Klimatet under krita var som sagt mycket varmt:
Polerna var isfria och havsnivån var mycket högre än idag. Avlagringar visar att yttemperaturen i de tropiska haven kan ha varit 9-12 °C och djuphavstemperaturen så mycket som 15-20 °C varmare än i dag. Tethyshavet förenade de tropiska oceanerna i öst och väst och bidrog till att jämna ut klimatet på jorden. Fossil från växter anpassade för ett varmt klimat har återfunnits så långt norr ut som Alaska och Grönland, och fossil av dinosaurier har funnits inom 15° från Sydpolen under krita. Jordens medeltemperatur var kanske inte särskilt mycket högre än under trias och jura, men temperaturskillnaderna mellan ekvator och poler var mindre, vilket bör ha lett till svagare globala vindar, mindre uppvällning och mer stillastående hav än idag. De stora avlagringarna av lerskiffer från perioden är ett resultat av detta. (sv.wikipedia.org/wiki/Krita_%28geologi%29)
En annan källa som visar ungefär samma sak, fast mer stilisterat:
Vattennivån var hög i värmen för 100 Mår sedan. Det berodde på omfattande kontinentalrörelser under krittiden. Den höga havsnivån medförde i sin tur att jordklotets landområden minskade i storlek. När havet steg täcktes alltmer land av vatten. Idag utgör landområdena 29 % av jordklotets yta, men under den yngre kritaperioden var motsvarande siffra endast 20 % (Björk, Lena, 2003:83, Vibrerande urtid). Det kan enligt bilden nedan konstateras att havsnivåen ständigt höjdes under dinosaurietiden. De fick de inte bara varmare och varmare om öronen, utan även blötare och blötare om fötterna:
Även om det var varmt under kritatiden så var det troligen än varmare och "blötare" i början av eonen fanerozoikum (i början av den tidsepok som visas ovan, för nästan 500 miljoner år sedan):
As a result, it is not possible to draw any conclusion about very long-term (200 Myr) changes in temperatures from this data alone. However, it is usually believed that temperatures during the present cold period and during the Cretaceous thermal maximum are not greatly different from cold and hot periods during most of the rest the Phanerozoic. However, recently this has been disputed by Royer et al. (2004), who suggest that the highs and lows in the early part of the Phanerozoic were both significantly warmer than their recent counterparts.Ovan ser det ut som att det bara blivit kallare sedan temperaturtoppen för 100 miljoner år sedan (en annan källa visar att det sedan 50 miljoner år har blivit kallare). Den största skillnaden var att det var ungefär lika varmt på hela jorden under slutet av kritaperioden för 100 miljoner år sedan:
It is worth noting that although these dinosaurs lived at polar latitudes, the Cretaceous climate was significantly milder than today, so temperatures within the Antarctic and Arctic Circles were vastly different to the climate at these latitudes today, because the lopsided arrangements of the continents made sea currents and monsoon winds blow across the polar areas and not round and round them, and so stopped cold pools from developing around the poles.
Men det var ändå så stora temperaturskillnader mellan olika latituder att dinosaurierna företog vandringar. Vintertid gick de mot ekvatorn och sommartid gick de mot polerna.
Att havsnivån var väsentligt högre för 100 miljoner år sedan än idag kanske dinosaurierna hade "nytta av" på så sätt att de var i havet de hade sex:
Sauroposeidon dinosaurs mate: Biologist Stuart Landry believes that big dinosaurs would just fall over on land and would have needed water to provide support:
Det vore intressant att veta om temperaturen spelade någon roll för blomväxternas explosionsartade utveckling.
Ett aktuellt exempel på hur jordens klimatförändringar kan diskuteras är t ex när Världsbankens rapport kom ut i mitten av november 2012 och kommenterades på följande sätt i Svenska Dagbladet:
Jordens klimat håller på att bli fyra grader varmare, enligt en ny rapport från Världsbanken. Det är en dubbelt så stor temperaturhöjning som det mål som länderna enades om vid klimatmötet i Köpenhamn för tre år sedan och följderna kan bli katastrofala. En så kraftig uppvärmning har inte skett på jorden de senaste 20 miljoner åren och konsekvenserna kan bli allvarliga. - Då talar vi inte om en framtid som är farlig för mänskligheten, utan om en framtid som är katastrofal för mänskligheten, säger miljöprofessorn Johan Rockström till Ekot.
I inledningen beskrevs att den fundering som jag bär med mig efter en analys av klimatet under dinosauriernas storhetstid (krita) är att trots att det blev varmare och varmare under kritperioden, det blev till slut extremt varmt, så skedde inga massutdöenden!? Koldioxidhalten var fem till tio gånger högre än idag, vilket är tillräckligt för att döda mycket av planetens djur och växtlighet, både genom hetta och kemiska reaktioner i haven! Tvärtom kom denna extremt varma period att bli den längsta (80 miljoner år) av alla perioder under eonen Fanerozoikum, vilket kan tolkas som att det var en stabil period när jorden såg ut här:
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar