Loading...
European Climate Pact Project 2024 - together.euΚλιματική Αλλαγή, Περιβαλλοντολογικά Προβλήματα και Δίκαιο Ενέργειας

Η Κλιματική Ιστορία τη Γης

Γράφει η Έλενα Κοτζαμανίδου

Η Γη, ως ένας πλανήτης 4,54 δισεκατομμυρίων ετών, έχει υποστεί ποικίλες μεταβολές τόσο στο φλοιό της Γης και στο κλίμα που επικρατεί στην επιφάνειά του, όσο και στις μορφές ζωής που φιλοξενεί. Οι εν λόγω αλλαγές οφείλονται τόσο σε φυσικές εσωτερικές όσο και σε εξωτερικές διεργασίες, όπως οι διαμορφώσεις των ηλιακών κύκλων, οι ηφαιστειακές εκρήξεις αλλά και οι ανθρώπινες επεμβάσεις στη σύνθεση της ατμόσφαιρας ή στη χρήση της γης. Η επιστημονική κοινότητα προσπαθεί να ερευνήσει τις κλιματικές μεταβολές με τη βοήθεια του κλάδου της Ιστορικής Γεωλογίας καθώς και μέσω μετεωρολογικών παρατηρήσεων.

Συγκεκριμένα, οι γεωλόγοι προσπάθησαν να «συμπιέσουν» τις εκτενείς γεωλογικές πληροφορίες σε μια κλίμακα μέσα στον αχανή γεωλογικό χρόνο, ο οποίος εκτείνεται από τον σχηματισμό της Γης έως και σήμερα. Ως χρονοστρωματογραφική ή γεωχρονολογική κλίμακα εννοείται η κλίμακα που χρησιμοποιείται ως αναφορά για τη χρονολόγηση όλων των πετρωμάτων παγκοσμίως, αλλά και για τη συσχέτιση των πετρωμάτων με την παγκόσμια γεωλογική ιστορία και θερμοκρασία.  Το μεγάλο χρονικό διάστημα της ιστορίας της Γης διαιρέθηκε σε περιόδους, με τη μεγαλύτερη μονάδα του γεωλογικού χρόνου να είναι ο μεγααιώνας, ο οποίος διαιρείται διαδοχικά σε αιώνες, υποαιώνες, περιόδους, εποχές, υποεποχές και στάδια ή φάσεις. Είναι σημαντικό να αναφερθεί πως στη συγκεκριμένη περίπτωση πολλές έννοιες δεν έχουν τη σημασία με την οποία χρησιμοποιούνται συνήθως. Για παράδειγμα, οι Αιώνες διήρκησαν εκατομμύρια χρόνια, και όχι 100, όσο διαρκεί ένας αιώνας στην καθομιλουμένη. Καθορίστηκε, δηλαδή, µια αλληλουχία γεωλογικών γεγονότων µε βάση διάφορες γεωλογικές αλλαγές που έλαβαν χώρα στη Γη και, έτσι, υπάρχει πλέον μια ευρέως αποδεκτή χρονολογική πυξίδα του απώτερου παρελθόντος. Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι η ταξινόμηση αποτελεί αυθαίρετη διαίρεση, είναι ένα ιδιαίτερα χρήσιμο ερευνητικό εργαλείο. Στη συνέχεια θα γίνει μια προσπάθεια αναφοράς στους αιώνες και στις κλιματικές συνθήκες που επικρατούσαν σε κάθε έναν από αυτούς. 

Εικόνα 1. «Η διεθνής χρονοστρωματογραφική ή γεωχρονολογική κλίμακα».
 

Εικόνα 2. Η ιστορία της Γης και τα είδη που κατοικούσαν σε αυτή από την αρχή της δημιουργίας της έως και σήμερα. Μετά τον Καταρχαζωικό μεγααιώνα, υπάρχει ο Πρωτοζωικός και ο Φανεροζωικός. Στον τελευταίο εντάσσεται ο Παλαιοζωικός, ο Μεσοζωικός και ο Καινοζωικός. Στον Παλαιοζωικό εντάσσεται η Κάμβρια, η Ορδοβίσια, η Σιλούρια, η Δεβόνια, η Μισσισσίπια, η Πενσυλβάνια και η Πέρμια περίοδος. Στον Μεσοζωικό αιώνα εντάσσεται η Τριαδική, η Ιουρασική και η Κρητιδική περίοδος. Τέλος στον Καινοζωικό αιώνα εντάσσεται η παλαιογενής και η νεογενής περίοδος. Η πρώτη περιλαμβάνει την Παλαιόκαινο, την Ηώκαινο, την Ολιγόκαινο εποχή ενώ η δεύτερη την Μειόκαινο, την Πλειόκαινο, την Πλειστόκαινο και την Ολόκαινο Εποχή.

Η πρώιμη περίοδος της ιστορίας της Γης έμεινε γνωστή ως Καταρχαιοζωικός ή Αδαίος μεγααιώνας. Η ετυμολογική προέλευση της λέξης Αδαίος είναι η λέξη «Άδης», που σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία χρησιμοποιείτο για να περιγράψει τόσο τον κόσμο των νεκρών, όσο και τον θεό που κυρίευε σε αυτόν τον χώρο. Χρησιμοποιήθηκε, δηλαδή, ο όρος «αδαίος», που αναφέρεται σε κάτι αόρατο και άγνωστο, για να ονομάσει την περίοδο πριν από το πρώτο γνωστό πέτρωμα, δεδομένου ότι οι γνώσεις είναι ελάχιστες για εκείνη την «κολασμένη» εποχή. Κατά τη διάρκεια της συγκεκριμένης εποχής, η Γη συγκρουόταν ακόμα με πλανητοειδείς που περιπλανιόντουσαν γύρω από το νεαρό ηλιακό σύστημα. Οι συγκρούσεις είχαν πιθανότατα ως αποτέλεσμα η Γη να διατηρείται λιωμένη, με τις θερμοκρασίες της ατμόσφαιρας να είναι υπερβολικά υψηλές. Ωστόσο, ακόμα και μετά τις πρώτες θερμές χιλιετίες, ο πλανήτης συνέχισε να είναι θερμότερος από σήμερα κατά 8 έως 15 βαθμούς Κελσίου. Είναι πιθανό η σύγκρουση ενός πλανητοειδούς στο μέγεθος του Άρη με τη Γη να δημιούργησε τη Σελήνη πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Σε αρχικό στάδιο, η Σελήνη ήταν σε κατάσταση τήξης, ωστόσο στη διάρκεια των επόμενων 100 εκατομμυρίων ετών σχηματίστηκε τελικά ο σεληνιακός φλοιός. Μετά τη σύγκρουση που γέννησε τη Σελήνη, ο πλανήτης έχει εκτιμηθεί ότι είχε θερμοκρασία περίπου 2.300 βαθμών Kελσίου.

Έπειτα, από την αρχή του Πρωτοζωικού Αιώνα, δηλαδή για τουλάχιστον 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, το κλίμα της Γης κυμαινόταν ανάμεσα σε συνθήκες παγετώνων και θερμοκηπίου. Οι εναλλαγές των ψυχρών και των θερμών περιόδων σχετίζονται κυρίως με μικρές διακυμάνσεις της τροχιάς της Γης, οι οποίες αλλάζουν την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνει, και τεκμηριώθηκαν για πρώτη φορά από τον Μιλούτιν Μιλάνκοβιτς, μένοντας στην ιστορία ως Κύκλοι Μιλάνκοβιτς. Υπολογίζεται πως έχουν συμβεί πέντε εποχές παγετώνων στον πλανήτη, κάποιες από τις οποίες διήρκησαν αρκετά εκατομμύρια χρόνια. Οι εποχές αυτές αποτελούν το 25% της ιστορίας της Γης και, μάλιστα, το τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων (πριν από περίπου 11.700 χρόνια) σηματοδοτεί την αρχή της σύγχρονης κλιματικής εποχής  και του ανθρώπινου πολιτισμού.

Σήμερα βρισκόμαστε στην τεταρτογενή παγετωνική περίοδο της Νεογενούς Περιόδου του Καινοζωικού αιώνα. Κατά την έναρξη του Τεταρτογενούς παγετώνα (πριν από περίπου 2,7 εκατομμύρια έως 1 εκατομμύριο χρόνια), αυτές οι ψυχρές περίοδοι συνέβαιναν κάθε 41.000 χρόνια. Ωστόσο, τα τελευταία 800.000 χρόνια εμφανίζονται λιγότερο συχνά, σχεδόν κάθε 100.000 χρόνια. Τα θερμότερα χρονικά διαλείμματα που μεσολαβούν ανάμεσα στους παγετώνες ονομάζονται μεσοπαγετωνικές περίοδοι, όπως η περίοδος την οποία διανύει τώρα η Γη, κατά την οποία οι παγετώνες έχουν περιοριστεί στον βόρειο και νότιο πόλο της. Την υπόλοιπη περίοδο – για την ακρίβεια περισσότερο από το 70% της ιστορίας της – η Γη είναι σε κατάσταση «θερμοκηπίου». Σε αυτήν την κατάσταση, η Γη χαρακτηρίζεται από έλλειψη στρωμάτων πάγου, υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου (έως και 10 έως 20 φορές υψηλότερα από σήμερα), ενώ οι θερμοκρασίες στην επιφάνεια της θάλασσας κυμαίνονται από 28°C, στις τροπικές περιοχές έως 0°C, στους πόλους. Κατά τη διάρκεια ενός διαστήματος θερμοκηπίου, οι συνθήκες στον πλανήτη είναι ιδανικές για την ύπαρξη ζωής. Άλλωστε, το εύκρατο κλίμα για πολλές χιλιετίες επέτρεψε στον ανθρώπινο πληθυσμό να εξελιχθεί σε αυτό που γνωρίζουμε σήμερα. Στα τελευταία 100 εκατομμύρια χρόνια, εμφανίστηκαν δύο σημαντικές περίοδοι θερμοκηπίου: το Κρητιδικό Θερμό Θερμοκήπιο (περίπου 92 εκατομμύρια χρόνια πριν) και το Θερμικό Μέγιστο Παλαιόκαινου-Ηώκαινου (περίπου πριν από 56 εκατομμύρια χρόνια).

Εικόνα 3: Η εναλλαγή θερμοκηπίων και παγετώνων για τα τελευταία 66 εκατομμύρια χρόνια (κατά τον Καινοζωικό Αιώνα) και για τα επόμενα 300. Το γράφημα δείχνει πως η Γη πέρασε μέσα από τέσσερις διακριτές κλιματικές καταστάσεις: «Warmhouse», «Hothouse», «Coolhouse» και «Icehouse» και τελειώνει με μια κορύφωση στις τιμές. Αυτό σημαίνει πως ο ρυθμός της ανθρωπογενούς υπερθέρμανσης του πλανήτη υπερβαίνει κατά πολύ τις φυσικές κλιματικές διακυμάνσεις που παρατηρούνται σε οποιοδήποτε άλλη περίοδο του Καινοζωικού Αιώνα και υπάρχει η πιθανότητα ο πλανήτης να περάσει από την κατοπινή μακρά κατάσταση παγετώνα σε μια μακρά κατάσταση θερμοκηπίου.

Είναι σημαντικό να αναφερθούν οι κλιματικές συνθήκες και στους αιώνες που ακολούθησαν τον Καταρχαζωικό Αιώνα που αναφέρθηκε παραπάνω. Ο Πρωτοζωικός Αιώνας, λοιπόν, συνέπεσε με μια εποχή παγετώνα η οποία αντικατέστησε την προηγούμενη θερμή περίοδο. Στη συνέχεια, στον Παλαιοζωικό Αιώνα, το ατμοσφαιρικό οξυγόνο απέκτησε τα σημερινά του επίπεδα, ενώ συγχρόνως δημιουργήθηκε η ασπίδα του όζοντος που εμπόδιζε την υπεριώδη ακτινοβολία να φτάσει στο έδαφος και επέτρεψε τη πρώτη σύνθετη μορφή ζωής (ασπόνδυλα, πρωτόγονα τετράποδα) να αναπτυχθεί και στα ρηχά νερά και αργότερα στη στεριά. Στον Μεσοζωικό Αιώνα, το κλίμα ήταν θερμό και τροπικό. Η εποχή των δεινοσαύρων συνέβη κατά τη διάρκεια ενός θερμοκηπίου, ενώ με την εξαφάνιση των δεινοσαύρων και το τέλος του Μεσοζωικού Αιώνα, δημιουργήθηκε η σημερινή μορφή των ηπείρων.  Οι τροπικές συνθήκες αντικαταστάθηκαν από ένα πιο ψυχρό και ξηρό κλίμα, και τα θηλαστικά έγιναν η κυρίαρχη μορφή ζωής στον πλανήτη. Στον Καινοζωικό Αιώνα, πολύ πρόσφατα σχετικά με τη γεωλογική ιστορία της Γης, εμφανίστηκε ο άνθρωπος.

Η ανθρώπινη δραστηριότητα, ωστόσο, μπορεί να επιταχύνει την υπερθέρμανση του πλανήτη και από την κατοπινή μακρά περίοδο παγετώνων να εισέλθουμε σε μια μακρά περίοδο θερμοκηπίου. Η υπερθέρμανση του πλανήτη που προκαλεί την κλιματική αλλαγή είναι συνυφασμένη με την αυξανόμενη συγκέντρωση αέριων ρύπων στην ατμόσφαιρα, όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), το μεθάνιο (CH4) και το υποξείδιο του αζώτου (N2O), που προκαλούν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Τα συγκεκριμένα αέρια προέρχονται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες και συνδέονται με τομείς όπως η βιομηχανία, η γεωργία και, κυριότερα, η ενέργεια. Η τρέχουσα αύξηση της θερμοκρασίας είναι πρωτοφανής και οφείλεται κυρίως στην ανθρώπινη δραστηριότητα, όπως αυτή έχει αναπτυχθεί από τα μέσα του 20ού αιώνα. Ακόμα και μια παγκόσμια μεταβολή ενός βαθμού Κελσίου είναι αρκετά σημαντική, καθώς στο παρελθόν μια πτώση από έναν έως δύο βαθμούς ήταν το μόνο που χρειαζόταν για να περιέλθει η Γη σε Εποχή των Παγετώνων. Είναι χαρακτηριστικό πως πλέον ο όρος κλιματική αλλαγή αναφέρεται όλο και πιο συχνά ως κλιματική κρίση. Το κλίμα ανέκαθεν άλλαζε και θα συνεχίζει να αλλάζει, όμως γίνεται σαφές πλέον πως δε προσπαθούμε να «σώσουμε» τον πλανήτη, αλλά εμάς μέσα σε αυτόν. Για αυτό και πρόκειται για κρίση και πρέπει να ληφθούν άμεσα μέτρα τόσο σε ατομικό, όσο και σε εθνικό και διεθνές επίπεδο.

Βιβλιογραφία

Κατσαφάδος, Π. (2015). Εισαγωγή στη φυσική της ατμόσφαιρας και την κλιματική αλλαγή. Κάλλιπος. Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, Δικτυακός τόπος: https://hdl.handle.net/11419/3714

NASA. (30 Νοεμβρίου, 2023). How Do We Know Climate Change Is Real?. Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, από https://climate.nasa.gov/evidence/.

Granier, B. (17 Δεκεμβρίου, 2022). ICS International Chronostratigraphic Chart. Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, από https://stratigraphy.org/chart#latest-version.

Westerhold, T. et al, (2020, 11 Σεπτεμβρίου). An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years Science 369, (6509). Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, από https://www.researchgate.net/publication/344230305_An_astronomically_dated_record_of_Earth’s_climate_and_its_predictability_over_the_last_66_million_years .

Editors of Encyclopedia Britannica. (2023, 5 Νοεμβρίου). Major evolutionary events Britannica. Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, από https://www.britannica.com/science/geologic-time .

 History.com editors. (12 Ιουνίου, 2023). Ice Age. Ανακτήθηκε 6 Νοεμβρίου, 2023, από https://www.history.com/topics/pre-history/ice-age .

Εικόνες

  1. The Week. (2022). US to plant more trees as climate change kills off forests. Διαθέσιμο σε: https://www.theweek.in/news/sci-tech/2022/07/26/us-to-plant-more-trees-as-climate-change-kills-off-forests.html 
  • Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L. & Fan, J.-X. (2013) «Η διεθνής χρονοστρωματογραφική ή γεωχρονολογική κλίμακα», 36: 199-204. Διαθέσιμο σε: International Commission on Stratigraphy.
  • Encyclopedia Britannica (2023), Η γεωλογική χρονική κλίμακα πριν από 650 εκατομμύρια χρόνια έως το παρόν, απεικονίζοντας τα σημαντικότερα εξελικτικά γεγονότα. Διαθέσιμο σε: https://www.britannica.com/science/geologic-time#/media/1/229694/1650Britannica
  • Westerhold et al. (2020). An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years. Science, 369, 1383-1387, Διαθέσιμο σε: https://doi.org/10.1126/science.aba6853