Pohjolan sademetsä jäätyi

Pohjolaa peitti aikoinaan rehevä sademetsä, mutta jokin hävitti trooppiset olosuhteet. Geologit ovat jäljittäneet niitä rajuja tapahtumia, jotka saivat maapallon pakastumaan kauttaaltaan maailmanlaajuisena ketjureaktiona.

Pohjolaa peitti aikoinaan rehevä sademetsä, mutta jokin hävitti trooppiset olosuhteet. Geologit ovat jäljittäneet niitä rajuja tapahtumia, jotka saivat maapallon pakastumaan kauttaaltaan maailmanlaajuisena ketjureaktiona.

Papukaijat mekastavat tiheässä, kosteassa sademetsässä. Merikilpikonnat uiskentelevat lämpimässä vedessä. Eikä olla Tyynenmeren saaressa lähellä päiväntasaajaa. Paikka on Tanskan pohjoisosassa sijaitseva Limvuono ja aika eoseenikausi 55 miljoonaa vuotta sitten.

Mantereet vaeltavat. Euroopan erottaa Aasiasta laaja meri. Afrikka sijaitsee kaukana Etelä-Euroopasta, ja Pohjois- ja Etelä-Amerikka ovat erossa toisistaan. Ilma on kasvihuonekaasuista sakeana, ja ilmakehä lämmittää koko planeettaa. Keskilämpötila on kivunnut noin 30 asteeseen, ja Etelämantereella huojuvat palmut.

Lähdettyään laskuun lämpökäyrä saavuttaa miljoonien vuosien aikana yhdeksän asteen tason, ja jääkausi alkaa. Sen katkaisee lämpimämpi aika, interglasiaali, ja samanlainen ilmaston kierto jatkuu näihin päiviin asti. Papukaijojen sijasta Tanskassa tepastelevat kyyhkyt.

Tapahtumia on yritetty jo kauan selvittää geologisilla tutkimuksilla, mutta tähän mennessä on onnistuttu löytämään vain osaselityksiä. Viime aikoina on kuitenkin saatu yllättävää näyttöä siitä, että Pohjolaa kylmensivät erilaiset etäiset tekijät: antarktiset merivirrat ja Kaakkois-Aasian vuorimineraalit.

Noin 50 miljoonaa vuotta sitten maapallon keskilämpötila alkoi laskea ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden pienentyessä ja kasvihuoneilmiön heikentyessä.

© Lotte Fredslund

Viilenemiskehitys on tulossa käännekohtaan, joten trooppiset olosuhteet saattavat palata.

Savi on säilönyt tropiikin

Pari sataa vuotta sitten vesi söi Pohjois-Tanskassa sijaitsevien Furin ja Morsin saarten rantoja niin, että syntyi jyrkkiä savitörmiä. Niissä on paljon fossiileja.

On löydetty yli 500 muinaisen eläin- ja kasvilajin jäännöksiä. Savi on säilyttänyt kirjavien papukaijojen luita, 300-kiloisen merikilpikonnan ja paljon kivetttyneitä trooppisia kaloja.

Toisenlaisen eläimistön ja kasvillisuuden merkkejä on löytynyt muualtakin. Esimerkiksi Huippuvuorilla elänyt hevosta muistuttava kasvinsyöjä jätti selvät jalanjäljet soistuneeseen metsään, ja Pohjoisen jäämeren alueella on säilynyt vihjeitä merikrokotiileista.

Fossiilit kertovat samaa tarinaa: Pohjola oli ammoin trooppinen paratiisi, jossa vallitsi noin 30 asteen lämpötila.

Ilmastoa lämmitti etenkin kasvihuonekaasu metaani. Merivesi saavutti 55 miljoonaa vuotta sitten sen lämpötilan, jossa kaasu aiheuttaa itsestään kiihtyvän lämpenemisprosessin.

Yksi maailman parhaiten säilyneistä kilpikonnafossiileista löytyi Pohjois-Tanskasta vuonna 2008.

© René Sylvestersen

Siinä vedenalaisessa kallioperässä, jona mantereet jatkuvat mereen, oli metaania klatraateiksi kutsuttuina metaanijääkasaumina. Lämpeneminen sai klatraatit purkautumaan, ja kohotessaan vedessä metaani reagoi hapen kanssa. Reaktiossa syntyi ilmakehään vapautuvaa hiilidioksidia.

Voimistamalla kasvihuoneilmiötä hiilidioksidi lämmitti maapalloa, mikä taas kiihdytti metaanin purkautumista merenpohjasta. Prosessi jatkui joitakin satojatuhansia vuosia ja nosti Maan keskilämpötilaa peräti 5–8 astetta.

Himalajan vuoret kohosivat

Geologiset kerrostumat paljastavat, että kasvihuoneilmiö lakkasi yhtäkkiä laukkaamasta. Nykyään tiedetään, mistä syystä: mannerten liikkeen takia.

Kun hiilidioksidi kietoi maapallon lämpimään vaippaan, Intian laatta työntyi Euraasian laatan alle ja Maan korkein vuoristo, Himalaja, kohosi.

Mereltä puhaltavien kosteiden tuulten saavuttaessa massiiviset vuoret ilma nousi. Kun pilvet viilenivät korkealla, syntyi sadetta. Näin vuoret saivat aikaan voimakkaan monsuunisateen, jota seudulla ei ollut ennen esiintynyt.

Sateen mukana ilmakehästä tuli maahan hiilidioksidia. Se sitoutui vuorenrinteiden mineraaleihin. Hiiltä huuhtoutui mereen, ja siellä sitä ottivat talteen pienet kasvit ja eläimet. Kun eliöt kuolivat ja vajosivat, aiemmin ilmakehää lämmittänyt hiili varastoitui merenpohjaan.

Ilmakehän hiilidioksidin imeytysprosessi kesti noin 15 miljoonaa vuotta, eli se alkoi 50 ja päättyi 35 miljoonaa vuotta sitten. Seurauksena oli kasvihuoneilmiön heikkeneminen ja Maan keskilämpötilan laskeminen 30:stä 20 asteeseen.

Himalaja-teorialla on paljon kannattajia, vaikka sillä on puutteensa. Sillä ei nimittäin voida selittää maapallon jäähtymistä näihin päiviin asti.

🎬 Seuraa maankuoren laattojen liikettä miljardi vuotta

Siksi tuoreet geologiset tutkimustulokset, joiden mukaan Etelämanner alkoi vaikuttaa ratkaisevasti ilmastoon noin 34 miljoonaa vuotta sitten, ovat herättäneet huomiota.

Manner oli ollut tuohon asti maayhteydessä Etelä-Amerikkaan ja Australiaan, mutta irtoamisensa jälkeen se eristäytyi etelänavan ympärille.

Siellä Etelämantereen ympäröi kylmä merivirta, joka kiertää sitä vieläkin.

Etelämanner oli 50 miljoonaa vuotta sitten maayhteydessä Etelä-Amerikkaan ja Australiaan. Lämpimät merivirrat pitivät Etelämantereen ilmaston lauhkeana.

© Claus Lunau

Kylmä virtaus esti lämpöä päiväntasaajalta navoille siirtäviä suuria merivirtoja pääsemästä Etelämantereen lähelle.

Siksi Etelämantereen keskilämpötila kääntyi jyrkkään laskuun ja se sai jääpeitteen.

Etelämantereen kylmeneminen viilensi maapalloa. Ensinnäkin suuret merivirrat lakkasivat kuljettamasta lämpöä ympäriinsä, ja toiseksi Etelämannerta ympäröivä ravinteikas meri täyttyi eliöistä, jotka – niin kuin Himalajan tapauksessa – sitoivat hiiltä pohjaan.

Lämpeneminen kiihtyi rajusti 55 miljoonaa vuotta sitten suurten metaanipäästöjen seurauksena. Lämpötila laski jyrkästi, kun maankuoren laatat aiheuttivat kaksi voimakasta nykäystä, ja siitä lähtien ilmasto on viilentynyt näihin päiviin asti.

© Lotte Fredslund & Shutterstock

Metaani lämmitti

  • 55 milj. vuotta sitten
  • Lämpötila: 30 astetta

Keskilämpötila oli historiallisen korkea siitä syystä, että merenpohjasta purkautuneesta metaanista syntyi ilmakehään vapautuvaa hiilidioksidia, joka pidättää lämpöä.

© Lotte Fredslund

Vuoret poistivat hiiltä

  • 50–35 milj. vuotta sitten
  • Lämpötila: lasku 20 asteeseen

Intian ja Aasian laattojen yhteentörmäys nostatti Himalajan. Hiilidioksidia sisältävät sateet runsastuivat, ja hiiltä huuhtoutui mereen, kun se oli sitoutunut mineraaleihin.

© Lotte Fredslund

Etelämanner erkani

  • 34 milj. vuotta sitten
  • Lämpötila: lasku 18 asteeseen

Etelämanner erosi Etelä-Amerikasta ja Australiasta. Sen ympäröi ravinteikas kylmä merivirta, ja pieneliöt sitoivat ilmasta peräisin olevaa hiilidioksidia.

Maapallon jatkuva viileneminen johti muun muassa siihen, että laajalti mantereita peittävät sademetsät alkoivat korvautua ruohoaroilla ja syntyi uusia lajeja, kuten norsu-, kissa- ja koiraeläimiä.

Himalajan muodostuminen ja Etelämantereen erkaantuminen selittävät kuitenkin Maan keskilämpötilan laskun vain 15 miljoonan vuoden taakse. Geologian suuriin haasteisiin on kuulunut löytää syy siihen, että maapallo jäätyi kokonaan melkein kolme miljoonaa vuotta sitten.

Arvoitus on ehkä ratkaistu Kalifornian yliopistossa. Mullistavan tutkimuksen mukaan esimerkiksi Jaavan ja Sumatran saarten mineraalit ovat tärkein syy nykyisten jäätiköiden olemassaoloon ja kaiken takana ovat levottomat mantereet.

Jääkaudesta normaalitila Pohjolassa

Australian laatta törmäsi Euraasian laattaan 15 miljoonaa vuotta sitten merenpohjan alla Kaakkois-Aasiassa. Valtavat maamassat työntyivät ylös, ja syntyi korkeita tulivuorisaaria.

Kun Australian ja Euraasian laatat törmäsivät toisiinsa 15 miljoonaa vuotta sitten, Kaakkois-Aasiaan syntyi saaria. Karttaan on merkitty valkoisella myös Intian laatta.

© Claus Lunau

Kalifornian yliopiston tutkijoiden mukaan Kaakkois-Aasian saarten pinta-ala on sittemmin kasvanut yli 1,7 miljoonaa neliökilometriä. Tutkimusryhmä pitää saarten kasvua keskeisenä maapallon keskilämpötilan laskun syynä.

Kasvavien saarten vuoret suurensivat sademääriä, mistä seurasi hyvin tunnettu tapahtumasarja: ilmasta siirtyi hiiltä maahan, ja maassa hiili yhdistyi mineraalien kanssa ja huuhtoutui mereen, ja meressä hiiltä sitoneet pieneliöt vajosivat kuoltuaan pohjaan.

Saarten kasvu pienensi 15 miljoonaa vuotta sitten alkaneella ja 2,75 miljoonaa vuotta sitten päättyneellä kaudella ilman hiilidioksidipitoisuuden 500 miljoonasosasta 280 miljoonasosaan eli ennen teollistumista olleelle tasolle.

Paljon huomiota osakseen saanut teoria tarjoaa ensimmäisen selityksen sille, miksi pohjoinen pallonpuolisko peittyi laajalti jäähän ja maapallolla alkoivat vuorotella kylmät ja lämpimät kaudet eli jääkaudet ja interglasiaalit.

Syy siihen, että Pohjolan luontoon eivät enää kuulut papukaijat ja merikilpikonnat, löytyy siis Kaakkois-Aasian vuoristoisista saarista.

Maapallon keskilämpötila uhkaa nousta. Se on ollut kutakuinkin 14 astetta koko nykyisen interglasiaalin ajan, mutta vuosien 2015–2020 keskilämpötilaksi mitattiin 15,6 astetta.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kasvaa nopeammin kuin silloin, kun metaani muutti Pohjolan trooppiseksi 55 miljoonaa vuotta sitten, ja ilmastotutkijoiden enemmistö on asettunut sille kannalle, että kasvu johtuu tekijästä, jota ei ollut tuolloin olemassa: ihmisestä.

Ihminen käänsi miljoonien vuosien suuntauksen 100 vuodessa. Nicholas Swanson-Hysell, geologi

Voidaan kysyä, johtavatko nykyiset kasvihuonekaasupäästöt maapallolla uuteen geologiseen ajanjaksoon, jonka aikana ei esiinny jääkausia eikä pysyviä jäätiköitä.

Koska hiili kiertää mutkikkaasti ja ilmastomalleissa on monta tuntematonta tekijää, kenelläkään ei ole eväitä täsmäennusteiden laatimiseen.

Maan keskilämpötila nousee kuitenkin kiistattomasti. Mahdollisena seurauksena pidetään sitä, että sademetsät alkavat sitomisen sijasta luovuttaa hiilidioksidia, sillä yhteyttämisteho huononee, kun tulee liian kuumaa.

Jos näin tapahtuu, lämpeneminen kiihtyy. Siinä tapauksessa maapallon ilmasto muuttuu vielä hikisemmäksi kuin se oli 55 miljoonaa vuotta sitten.