Wada cyklu węglowego może doprowadzić Ziemię do epoki lodowcowej, gdy planeta zbyt mocno zareaguje na ocieplanie się.

25 września 2025 r.

autorstwa Uniwersytet Kalifornijski - Riverside

redagował Sadie Harley, sprawdzony przez Robert Egan

redaktor naukowy

redaktor współpracujący

Artykuł ten został zrewidowany zgodnie z procesem redakcyjnym i politykami publikacji w Science X. Redaktorzy podkreślili następujące cechy, zapewniając wiarygodność treści:

zweryfikowane fakty

recenzowane przez rówieśników

zaufane źródło

skorygowane

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside odkryli kawałek, który był brakujący w wcześniejszych opisach sposobu, w jaki Ziemia przetwarza swoje węgiel. W wyniku tego wierzą, że globalne ocieplenie może przekształcić się w epokę lodowcową.

Tradycyjny pogląd wśród badaczy zakłada, że klimat Ziemi jest utrzymywany w ryzach przez wolno poruszający się, ale niezawodny naturalny system wietrzenia skal.

W tym systemie, deszcz absorbujący dwutlenek węgla z powietrza trafia na wystające skały na lądzie - zwłaszcza skały krzemianowe takie jak granit - i stopniowo rozpuszcza je. Kiedy ten schwytany CO2 dociera do oceanu wraz z rozpuszczonym wapniem ze skał, łączą się one, tworząc skorupki i rafy wapienne, zamykające węgiel na dnie morskim na wiele setek milionów lat.

„W miarę jak planeta się ociepla, skały wietrzeją szybciej i absorbują więcej CO₂, ponownie ochładzając planetę” - powiedział Andy Ridgwell, geolog z UCR i współautor artykułu opublikowanego w czasopiśmie Science.

Jednak dowody geologiczne sugerują, że epoki lodowcowe wcześniej w życiu Ziemi były tak skrajne, że cała powierzchnia planety była pokryta śniegiem i lodem. Dlatego badacze twierdzą, że łagodna regulacja temperatury planetarnej nie może stanowić całej historii.

Brakujący element dotyczy również zakopania węgla w oceanie. W miarę jak CO₂ wzrasta w atmosferze i planeta się ogrzewa, do morza dostaje się więcej składników odżywczych, takich jak fosfor. Te składniki zasilają wzrost planktonu, który pobiera dwutlenek węgla podczas fotosyntezy. Następnie, gdy umierają, toną na dno morskie, zabierając ze sobą ten węgiel.

Jednakże, w świecie, który jest cieplejszy z większą aktywnością glonów, oceany tracą tlen, co powoduje, że fosfor zostaje poddany recyklingowi zamiast być zakopywanym. Powstaje tu pętla sprzężenia zwrotnego, gdzie większa ilość składników odżywczych w wodzie powoduje większą liczbę planktonu, których rozkład zużywa jeszcze więcej tlenu, a więcej składników odżywczych jest recyklingowanych. Jednocześnie, ogromne ilości węgla są zakopywane, a Ziemia się ochładza.

Ten system nie stabilizuje łagodnie klimatu, ale zamiast tego przesadza, stabilizując Ziemię znacznie poniżej jej początkowej temperatury. W modelu komputerowym z badania, może to spowodować epokę lodowcową.

Ridgwell porównuje to wszystko do termostatu nadającego bardzo ciężko do chłodzenia domu.

W lecie, ustawiasz termostat na około 26°C. Jak temperatura powietrza wzrasta na zewnątrz w ciągu dnia, klimatyzacja usuwa nadmiar ciepła wewnątrz, aż temperatura pomieszczenia spadnie do 26 i wtedy przestaje działać" - powiedział Ridgwell.

Korzystając z tej analogii, termostat Ziemi nie jest zepsuty, ale Ridgwell sugeruje, że może się znajdować w innym pomieszczeniu niż jednostka klimatyzacyjna, co prowadzi do nierównomiernej wydajności.

W badaniu, niższy poziom tlenu w atmosferze w przeszłości geologicznej sprawił, że termostat działał znacznie bardziej niestabilnie, stąd starożytne skrajne epoki lodowcowe.

Na dzień dzisiejszy, w miarę jak ludzie dodają więcej CO₂ do atmosfery, planeta będzie nadal się ocieplać w krótkim okresie. Model autorów przewiduje wystąpienie ochłodzenia powyżej. Jednakże, następne będzie prawdopodobnie łagodniejsze, ponieważ w atmosferze jest teraz więcej tlenu niż w odległej przeszłości, co tłumi sprzężenie zwrotne związków odżywczych.

„Jak umieszczanie termostatu bliżej jednostki klimatyzacyjnej” - dodał Ridgwell. Niemniej jednak, to może wystarczyć, aby przyspieszyć początek kolejnej epoki lodowcowej.

„Na koniec dnia, czy ma to dużo znaczenia, czy początek następnej epoki lodowcowej nastąpi za 50, 100 czy 200 tysięcy lat?” - zastanawiał się Ridgwell.

„Musimy teraz skupić się na ograniczeniu zachodzącego ocieplenia. Faktem jest, że Ziemia w końcu ochłodzi się, choć w jakiś niestabilny sposób, ale nie będzie to wystarczająco szybkie, aby pomóc nam w tym życiu”.

Więcej informacji: Dominik Hülse et al, Instability in the geological regulation of Earth's climate, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adh7730. www.science.org/doi/10.1126/science.adh7730

Informacje publikacyjne: Science

Dostarczone przez Uniwersytet Kalifornijski - Riverside