Ilmaston lämpeneminen vaarantaa korallit. Kuva: Wikimedia Commons
Ilmaston lämpeneminen vaarantaa korallit. Kuva: Wikimedia Commons

Muutokset hiilen kiertokulussa ovat olleet yhteydessä viiteen massasukupuuttoon 540 miljoonan vuoden aikana. Geofyysikko laskee, että meriin kertyy nyt niin paljon hiiltä, että olemme pian kuudennen joukkotuhon partaalla.

Maapallon pitkässä historiassa on useita katastrofaalisia sukupuuttoja, joissa maan päältä on hävinnyt valtaosa elämästä.

Tuhoisin oli permikauden joukkotuho noin 252 miljoonaa vuotta sitten. Tuolloin meren eläinlajeista hävisi 95 prosenttia ja maanisäkkäistä 70 prosenttia.

Yhtenä syynä joukkotuhoihin on pidetty muutoksia hiilen kiertokulussa ja sitä kautta ilmastossa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kasvit esimerkiksi sitovat ilmasta hiilidioksidia, joka palautuu takaisin ilmakehään biomassan hajotessa. Hiilidioksidia liukenee meriin ja vapautuu taas ilmaan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Hiili kiertää luonnossa jatkuvasti eri varastojen välillä ja tasapainoa heiluttavat nyt ihmisen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt.

Permikauden joukkotuhoa aiemmin tutkinut yhdysvaltalaisen MIT:n geofysiikan professori Daniel Rothman mallinsi, kuinka hyvin muutokset hiilen kiertokulussa selittävät joukkotuhoja. Hän päätyi huolestuttavaan tulokseen.

Meriin nyt kertyvä hiili voi sysätä maapallon kohti kuudetta suurta joukkotuhoa vuoden 2100 jälkeen, kun ilmaston tasapaino horjuu.

Rothman loi mallin, jossa hän laski hiilen kiertokulun muutoksille sellaisen kriittisen rajan, jonka ylittyminen on ollut yhteydessä myöhempään joukkotuhoon. Tutkimus julkaistiin Science Advances -lehdessä.

Rothman aloitti 542 miljoonan vuoden takaa. Hän löysi planeetan historiasta 31 ajanjaksoa, jolloin hiilen kiertokulussa oli tapahtunut huomattavia muutoksia. Näihin lukeutuvat tuona aikana myös viisi joukkosukupuuttoa.

Rothman paikansi muutokset analysoimalla hiilen kahden isotoopin, hiili-12:n ja hiili-13:n välisiä suhteita. Hän tarkasteli myös, miten pitkän ajan kuluessa nämä muutokset hiilen kierrossa tapahtuivat.

Rothman laski, miten paljon hiiltä näiden ajanjaksojen aikana sitoutui mereen ja pystyi näin määrittelemään hiilen kiertokulun muutokselle sellaisen tahdin, joka ei vielä horjuta tasapainoa.

”Oli selvää, että muutoksen nopeudelle on tietty raja, jota järjestelmä ei mielellään ylitä”, Rothman sanoo tiedotteessa.

Tarkastelluista historiallisista ajanjaksoista valtaosa pysyi tuon kriittisen rajan alapuolella. Neljä viidestä massasukupuutosta kuitenkin ylitti kynnyksen selvästi – permikauden joukkotuho kaikkein selvimmin.

Ja nyt päästään nykyaikaan. Rothman laskee, että nykyilmastossa meriin sitoutuneen hiilen kriittinen määrä on 310 gigatonnia. Sen verran lisää hiiltä meret siis kykenevät vuosisadan aikana vielä imemään.

Ilmastopaneeli IPCC:n optimistisimmassa skenaariossa meriin liukenee vuosisadan loppuun mennessä 300 gigatonnia hiiltä, ja pahimmassa tapauksessa yli 500 gigatonnia.

Tämä ylittää Rothmanin laskeman kriittisen rajan selvästi. Mitä enemmän hiiltä ilmakehiin ja meriin päätyy, sitä enemmän ilmasto lämpenee ja meret happamoituvat.

Rothman korostaa, että tämä ei tarkoita, että joukkosukupuutto käynnistyy sadan vuoden päästä. Tuolloin vain ylittyy kriittinen raja, jonka jälkeen ollaan tuntemattomilla vesillä.

Historiallinen aineisto osoittaa, että katastrofin syntymiseen voi mennä jopa 10 000 vuotta. Hiilen kierron häiriintyminen ja joukkotuhot ovat edenneet tuhansien ja jopa miljoonien vuosien aikana.

Ihmisen toiminnan aiheuttamat häiriöt hiilen kierrossa ovat tapahtuneet noin sadan vuoden sisällä. Tälle ei ole historiallista vastinetta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla