Globālie temperatūras rekordi ir mazāk nekā divus gadsimtus atpakaļ. Bet tas nenozīmē, ka mums nav ne jausmas, ko pasaule darīja, pirms mēs sākām būvēt termometrus. Dažādas lietas – koku gredzeni, izotopu attiecības un daudz kas cits – pagātnē rekorda temperatūras. Izmantojot šos temperatūras aizstājējus, mēs esam spējuši rekonstruēt tūkstošiem gadu mūsu planētas klimatu.
Bet atgriezties ir grūti. Paraugu, kas tiek saglabāti ilgākā laika posmā, kļūst mazāk, un īpatņu kļūst retāk. Kamēr mēs atgriežamies vairāk nekā miljons gadu, kļūst grūti atrast pietiekami daudz piemēru no visas pasaules un tajā pašā laika periodā rekonstruēt globālo temperatūru. Ir daži izņēmumi, piemēram, paleocēna-eocēna termiskais maksimums (PETM), pēkšņs sasilšanas vilnis pirms aptuveni 55 miljoniem gadu, taču daži senie notikumi ir gandrīz tikpat labi izprotami.
Tagad pētnieki ir izmantojuši aizstājējrekordu un klimata modeļu kombināciju, lai rekonstruētu Zemes klimatu pēdējo pusmiljarda gadu laikā, nodrošinot globālo temperatūras rekordu, kas sniedzas aptuveni līdz Kembrijas sarežģītās dzīves eksplozijai. Ieraksti liecina, ka ar vienu acīmredzamu izņēmumu oglekļa dioksīds un globālā temperatūra ir cieši saistīti. Tas ir nedaudz pārsteidzoši, ņemot vērā citas izmaiņas, kuras Zeme piedzīvoja šajā laikā.
Pagātnes klimats
Darbs, ko šeit veic starptautiska komanda, ietver alternatīvu datu un klimata modeļu kombināciju. Lai gan ir vairāki alternatīvi sauszemes dati, tie parasti ir saistīti ar ļoti lielām neskaidrībām. Tātad pētnieki koncentrējās uz viena veida starpniekservera datiem: skābekļa izotopu attiecību, kas atrodama jūras organismu čaumalās. Ir daži jautājumi par šo datu precizitāti, jo to izmantošana prasa, lai šo izotopu attiecība okeānos laika gaitā paliktu nemainīga.
Lai to kompensētu, pētnieki izmantoja divas metodes, lai pārvērstu šos mainīgos par temperatūru. Viena metode paredzēja, ka skābekļa izotopu attiecības jūras ūdenī saglabājas nemainīgas; Otrā metode izmantoja lēnas un pastāvīgas izmaiņas aptvertajā laika periodā.
Klimata modeļi nodrošina veidu, kā šos starpniekservera datus, kas parasti nāk no vienas ģeogrāfiskās atrašanās vietas, pārvērst globālajā temperatūrā. Izmantojot tādas detaļas kā kontinentālais sastāvs un oglekļa dioksīda līmenis, modeļi var novērtēt ticamas globālās temperatūras, kas atbilst starpniekservera datiem, t.i., noteiktai temperatūrai noteiktā vietā uz zemeslodes. Pētnieki izmantoja dažādus klimata modeļus, lai rezultāti nebūtu atkarīgi no kāda konkrēta atmosfēras fizikas pielietojuma.
Rezultāti, kurus pētnieki sauc par VANDA, lēš globālās temperatūras pēdējo 485 miljonu gadu laikā, sākot no kembrija perioda beigām, kas šodien piedzīvoja galveno dzīvnieku grupu dažādošanu.
Tātad, kā izskatās Vanda? Viena no galvenajām iezīmēm ir tā, ka tas pārklājas ar kainozoja laikmetu, kas sākās ar masveida izmiršanu, kas izbeidza visas neputnu dinozauru cilmes. Mums ir labāka kainozoja klimata vēsture, tāpēc tas nodrošina svarīgu pārbaudi, vai Vandas temperatūra atbilst neatkarīgi iegūtajai temperatūrai. To konsekvence ir svarīgs jaunā darba apstiprinājums.
Kopumā pētnieki atklāja, ka vidējā globālā temperatūra, iespējams, svārstījās no zemākās aptuveni 11 grādiem pēc Celsija, kas novērota pēdējos ledus periodos, līdz augstākajai temperatūrai 36 grādiem pēc Celsija, kas novērota aptuveni pirms 90 miljoniem gadu, lai gan līdzīgi ekstremāli gadījumi tika novēroti arī paleocēna-platēriešu zeme. Ierakstā parādās arī citi nozīmīgi klimata notikumi, piemēram, sasilšana no izvirdumiem, kas veidoja Sibīrijas slazdus. Pastāv ilgstoši sasilšanas tendenču periodi (piemēram, tie, kas aptvēra lielāko daļu mezozoja laikmeta), kas mijas ar atdzišanu (kas dominēja pašreizējā kainozoja laikmetā). Pētnieki norāda, ka šīs tendences nosaka superkontinentu pulcēšanās un sadalīšanās.
Pētnieki lielāko daļu šī perioda pavadīja siltā siltumnīcas klimatā (41% no perioda) nekā ledus uzglabāšanas klimatā (31%). Pētnieki atklāja, ka lielākā daļa atšķirību starp šiem klimatiskajiem apstākļiem rodas polārajos reģionos. Izmaiņas notiek tropos, taču tās ir daudz mazākas. Tātad ledus krājumu periodā atšķirība starp tropiem un augstajiem platuma grādiem ir robežās no 30° līdz 50°C. Turpretim siltumnīcu periodos atšķirība starp ekvatoru un polu mēdz būt aptuveni 15°–25°C.
