Pământul a oscilat între cinci „stări mega-climatice” în ultimele 539 de milioane de ani, iar extincțiile s-au intensificat în apropierea tranzițiilor
Clima Pământului nu a variat aleatoriu de-a lungul istoriei sale, ci a rămas în cadre recurente, arată un studiu publicat în Nature Communications. Cercetarea, semnată de o echipă internațională care o include pe Corinne „Cori” Myers, paleobiolog la Universitatea din New Mexico, a identificat cinci „stări mega-climatice” majore, cu tranziții relativ abrupte între ele, și a constatat că perioadele de extincție accentuată, inclusiv cele cinci mari extincții în masă, au coincis frecvent cu trecerile dintre aceste stări.
Cum au fost identificate stările climatice
Pentru a delimita aceste regimuri, cercetătorii au folosit analiza recurenței, modelarea matematică dinamică și analiza semnalelor de avertizare timpurie. Aceste metode au fost combinate cu date privind extincțiile și biodiversitatea, pentru a examina relația dintre tiparele climatice pe termen lung și schimbările din biosferă. Rezultatele sugerează că, în loc să se deplaseze aleatoriu între condiții diferite, clima a tins să rămână în regimuri persistente înainte de a trece brusc într-o altă stare.
Echipa a numit informal cele cinci stări „Haggis bins”, o referire la locul unde proiectul a început și la modul în care datele climatice apar în reprezentările grafice. Eonul Fanerozoic, care acoperă aproximativ ultimele 539 de milioane de ani, include perioada în care viața complexă s-a diversificat și s-a răspândit pe planetă.
Extincțiile, concentrate în apropierea tranzițiilor
Analiza a arătat că ratele ridicate de extincție, inclusiv cele asociate celor „cinci mari” extincții în masă, au avut loc în apropierea tranzițiilor dintre stările climatice majore. Semnalele de avertizare timpurie au indicat, de asemenea, o instabilitate crescândă în datele climatice din jurul acestor momente de schimbare.
Cercetarea a examinat și ceea ce autorii numesc „vulnerabilitatea biosferei” – măsura în care biodiversitatea poate scădea atunci când rata extincțiilor o depășește pe cea a apariției de noi specii. „Vulnerabilitatea biosferei a fost în general mai ridicată pentru aproape toate perioadele de extincție accentuată și deosebit de mare la cele cinci mari extincții în masă”, a declarat Myers.
De la un atelier interdisciplinar la un studiu amplu
Proiectul a pornit de la un atelier de două săptămâni desfășurat în vara anului 2024 la Futures Institute, parte din International Center for Mathematical Sciences al Universității din Edinburgh, în Scoția. Cinci cercetători din domenii diferite – matematică, modelare climatică și paleobiologie – s-au reunit pentru a examina extincțiile în masă în contextul schimbărilor climatice globale.
Laboratorul lui Myers de la UNM a avut un rol central, furnizând datele de bază utilizate în studiu. De aproape un deceniu, laboratorul compilează date proxy privind clima și dezvoltă metode de estimare a ratelor de extincție. Mai mulți foști studenți ai UNM au contribuit la colectarea unei părți din aceste date în cadrul cercetărilor lor doctorale.
Direcții viitoare de cercetare
Înțelegerea a ceea ce se întâmplă în timpul tranzițiilor dintre regimuri ar putea oferi indicii noi despre motivele pentru care ecosistemele devin mai vulnerabile la extincție. „Cercetările viitoare ar trebui să vizeze tranzițiile dintre «Haggis bins» pentru a ajuta la identificarea naturii stresului suplimentar pe care aceste tranziții îl exercită asupra biosferei”, a spus Myers.
Ea a subliniat și importanța continuării studiului schimbărilor de mediu actuale și a ceea ce acestea ar putea însemna pentru ecosistemele moderne. Deși studiul analizează clima și biodiversitatea pe sute de milioane de ani, fără a prezice explicit potențialul viitor de extincție, concluziile oferă o perspectivă nouă asupra modului în care schimbările din sistemul climatic pot afecta biosfera. Cercetarea are relevanță particulară pentru zone precum New Mexico, unde mediul natural arid face ca disponibilitatea apei să fie deosebit de importantă pe măsură ce condițiile climatice se modifică.
