poniedziałek, 10 kwietnia 2017

Dlaczego palmy nie rosną już na Antarktydzie?

zmiany klimatu
Coraz więcej mówi się obecnie o zmianach klimatu i globalnym ociepleniu. Trzeba jednak pamiętać, że za klimat na Ziemi odpowiada nie tylko człowiek, ale także różnego rodzaju czynniki przyrodnicze. 

Nie jest to bynajmniej zachęta do bagatelizowania działań na rzecz zapobiegania zmianom klimatu w wyniku naszej działalności. Są one bardzo ważne, warto jednak patrzeć również przez pryzmat przeszłości naszej planety oraz poznać jak bardzo odmienne warunki, od współczesnych, wówczas panowały.

Podczas większości mezozoiku oraz pierwszej części kenozoiku (paleocen i eocen) klimat na Ziemi był na tyle ciepły, że w niedalekiej odległości od kół podbiegunowych rosły... palmy. Podczas paleoceńsko-eoceńskiego optimum termicznego (56 mln lat temu) warunki klimatyczne na naszej planecie były bardzo jednorodne, nie występowały wyraźne strefy klimatyczne. Prawie wszystkie lądy pokryte były lasami tropikalnymi. Z kolei w pobliżu biegunów rosła roślinność twardolistna, podobna do tej występującej w basenie Morza Śródziemnego czy w Kalifornii. Tak „zimnego i surowego klimatu”, jaki mamy obecnie w Polsce po prostu nie było, wyłączywszy tereny wysokogórskie. Średnia roczna temperatura na Antarktydzie wynosiła wówczas 27 st. Celsjusza. 

Mimo tych „rajskich” warunków organizmy musiały sobie radzić z innymi problemami. Antarktyda leżała wówczas prawie tak samo jak obecnie, wokół bieguna południowego. Tereny za kołem podbiegunowym nawiedzane były cyklicznie trwającymi od kilki dni do kilku miesięcy okresami ciemności i operacji słonecznej, nocą i dniem polarnym. Z zapisu kopalnego wiemy, że wiele roślin występujących na Antarktydzie, miało liście o charakterystycznych, wielkich blaszkach liściowych. Służyły one między innymi do efektywnej fotosyntezy podczas okresów jasnych, co pozwalało zgromadzić duże zapasy na okres ciemności. Rośliny te zrzucały wówczas niepotrzebne liście. Z kolei zwierzęta stosowały dwie główne strategie: wędrowały daleko na północ kontynentu, gdzie panowały tropikalne warunki (o ukształtowaniu ówczesnego okołobiegunowego lądu poniżej) lub zapadały w hibernację.
biegun lelynazaury allozaur
Krajobraz Antarktydy 110 mln lat temu. Mimo bliskości koła podbiegunowego (zwróć uwagę na zorzę polarną), warunki klimatyczne pozwalały na egzystencję ciepłolubnych lasów i wielkich kręgowców, takich jak dinozaury.
[Grafika dzięki uprzejmości Johna Sibbick'a: http://www.johnsibbick.com]
Skąd wynikało tak silne ocieplenie klimatu? Rolę odegrały tu liczne czynniki. Jednym z nich był poziom dwutlenku węgla, znacznie wyższy od obecnego (wtedy 1000 ppm, obecnie jest to 400 ppm, a przed erą przemysłową - 280 ppm). Za taki wzrost zawartości w powietrzu wymienionego gazu cieplarnianego odpowiadały wybuchy wulkanów, pożary, którym sprzyjały wysokie temperatury oraz roztopienie wiecznej zmarzliny. Ta ostatnia wiąże oprócz dwutlenku węgla, także cieplarniany metan. Poza dwutlenkiem węgla wpływ na klimat miały mieć: inne niż obecnie nachylenie osi Ziemi do jej orbity (pozwalające na silniejsze i bardziej równomierne oświetlenie planety) oraz specyficzny układ lądów i mórz. Po rozpadzie ogólnoświatowego kontynentu Pangea w triasie (251,9 do 201,3 mln lat temu), Antarktyda pozostawała połączona z obecną Ameryką Południową i Australią. Umożliwiało to cyrkulację prądu oceanicznego (Prąd Wschodnioaustralijski), który transportował ciepłe wody, nagrzane w okolicach równika, od Ameryki Południowej, wzdłuż brzegów ogromnego lądu daleko na południe, ogrzewając Antarktydę. Ochładzające się powoli wody prądu, po pewnym czasie znów transportowane były na północ, wzdłuż wybrzeży Australii, gdzie ponownie się nagrzewały, po czym znów kierowały się na południe, ogrzewając Antarktydę, a następnie płynęły na północ, wzdłuż brzegów Ameryki Południowej, zamykając cykl. Taki sposób cyrkulacji Prądu Wschodnioaustralijskiego zapewniał bardzo dobrą dystrybucję ciepła na półkuli południowej. Zakłócenie jego przebiegu przyczyniło się do końca okresu „cieplarnianego świata”. Zarówno Ameryka Południowa, jak i Australia, w wyniku dryfu kontynentów, coraz bardziej przemieszczały się na północ, ostatecznie odrywając się od Antarktydy i otwierając między nimi głębokomorskie połączenie. Odtąd prąd zamiast opływać cały kompleks lądów i transportować ciepło, krąży wyłącznie wokół Antarktydy, izolując ją termicznie od reszty świata.

przeszłość geologiczna

Poważne zmiany w układzie lądów na półkuli południowej poprzedziły inne ważne wydarzenia na półkuli północnej. Ocean Arktyczny został odizolowany przez bariery lądowe od reszty wód oceanicznych. Spowodowało to jego wysłodzenie (podobnie jak naszego Bałtyku – w niedalekiej przeszłości geologicznej), a następnie masowe zasiedlenie przez wodną paproć Azolla. Przez bardzo intensywną fotosyntezę, związała ona ogromne ilości dwutlenku węgla, zmniejszając efekt cieplarniany. 

Te wydarzenia, wysłodzenie Oceanu Arktycznego i intensywna wegetacja Azolla oraz zmiany w układzie południowych kontynentów, są jednymi z najważniejszych czynników, jakie spowodowały koniec okresu „cieplarnianego świata” na Antarktydzie, ale i na całym globie, rozpoczynając trend ochłodzenia klimatu trwający do dzisiaj.

Opracowanie: Przemysław Tomczyk



Źródła: 

Gould S.J. (2007) Dzieje życia na Ziemi. Świat Książki, Warszawa.

Słodkowska B., Kasiński J.R. (2016) Paleogen i neogen – czas dynamicznych zmian klimatycznych. Przegląd Geologiczny 64(1): 15–25.

Tomczyk P.P. (2016) Zielona Antarktyda – zmiany klimatu i szaty roślinnej Antarktydy podczas kredy i kenozoiku. Wszechświat 117(7 ̶ 9), 209-214.


Photos:

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz

Zapraszamy do komentowania, każdą uwagą warto się podzielić

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...