Jak to kiedyś bywało…
Wiemy już, że klimat danego obszaru zależy od wielu różnych warunków i zmienia się wtedy, gdy jakikolwiek z tych warunków ulega zmianie. Przesunięcie się granic lądów i mórz, zmiana kierunku prądów morskich, każda zmiana ukształtowania powierzchni Ziemi wpływały natychmiast na klimat.
Początki życia
Im sięgniemy dalej w przeszłość, tym trudniej ocenić panujące wówczas warunki klimatyczne. Do tego celu trzeba sięgać do metod pośrednich, jak np. metody radioaktywne czy też do badań odpowiednich skamielin lub gęstości słoi drzewnych. W 2000 roku naukowcy odkryli w południowej Afryce niezwykłe skamieniałości. Po zbadaniu ich składu geologicznego oraz izotopowego okazało się, że mikroorganizmy w tamtejszych skałach rozwijały się już około 2,6–2,7 miliarda lat temu.
Można więc sądzić, że w tym właśnie czasie rozpoczęło się życie na lądzie. Czyli istniały już wtedy w miarę przychylne warunki klimatyczne dla rozwoju życia. W tym też czasie, według teorii geologa Alfreda L. Wagnera, wszystkie kontynenty połączone były w jeden wielki superkontynent – „Pangeę” i zalane jednym wielkim oceanem.
Kiedy podczas ery mezozoicznej „Pangea” pękła na dwie mniejsze wyspy, wówczas mógł już panować klimat ciepły, z małymi różnicami między biegunami a obszarami równikowymi. Wtedy żyły już dinozaury. I aż do czasów nowożytnych możemy mówić o globalnych lub lokalnych zmianach klimatu, głównie z przyczyn pozaziemskich. Z czasów starożytnych od 6 tys. lat p.n.e. pewne informacje o klimacie zachowały się do współczesności dzięki rysunkom i oposom. Ale w miarę regularne obserwacje meteorologiczne rozpoczęto dopiero w XIX w., lecz nie zawsze porównywalne w skali całego globu. I dopiero od tego czasu możemy stwierdzać wpływ ogólnej działalności człowieka na klimat i jego zmiany.
Dynamiczny klimat
Tak więc wróćmy do klimatu w czasach prehistorycznych. Zobaczmy co też się na naszej Matce-Ziemi wtedy działo i co możemy powiedzieć o ówczesnym klimacie. Jak pisze Zbigniew Sorbjan – z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej w Warszawie, polskie badania skał wapiennych z końca ery paleozoicznej, prowadzone w górach Chin i Spitzbergenu, wykazały ślady występującego w przeszłości efektu cieplarnianego. Efekt ten miał wpływ na środowisko i silne ocieplenie klimatu w skali całego globu. Spowodowało to masowe wymieranie organizmów morskich.
Prawdopodobnie około 65 milionów lat temu, na przełomie ery mezozoicznej i kenozoicznej, doszło do kolizji Ziemi z asteroidą, w wyniku czego powstał około 30-kilometrowy krater w pobliżu Zatoki Meksykańskiej. Olbrzymie fale morskie, trzęsienia ziemi i prądy powietrzne przeniosły po całym globie efekt tego zderzenia, a chmura pyłowa, która powstała, przesłoniła na długo słońce, powodując z kolei ochłodzenie klimatu.
Gwałtowna zmiana klimatu była przyczyną wymarcia większości, szczególnie dużych gatunków zwierząt, w tym dinozaurów. Era kenozoiczna bardzo wyraźnie wpłynęła na ukształtowanie Ziemi. Pod koniec trzeciorzędu wystąpiło znaczne oziębienie, tworzące wielkie lądolody. Doszło prawdopodobnie do 7 zlodowaceń, a ponad 32% powierzchni Ziemi pokryły lody. Zlodowacenia były przerywane okresami cieplejszymi. Jeden z takich cieplejszych okresów na terenie Polski wystąpił 420 tysięcy lat temu, a klimat w tym czasie był zbliżony do aktualnie panującego i trwał przez około 20 tysięcy lat.
Ocieplenie
Lecz wtedy nastąpił kolejny kryzys klimatyczny. Olbrzymie wybuchy wulkanów na Półwyspie Apenińskim spowodowały silne zapylenie atmosfery, co ograniczyło dopływ energii słonecznej. Spowodowało to wyraźne oziębienie klimatu. Taki chłodny i suchy klimat trwał jeszcze przez 30 tysięcy lat. Ostatni okres lodowcowy wystąpił 18 tysięcy lat temu, a lody o grubości blisko 3 km pokrywały obszar od Kanady poprzez Wyspy Brytyjskie, północną Europę aż po Ural. Okres ten trwał blisko 6 tysięcy lat, ale stopniowo rozpoczęło się silne ocieplenie, trwające blisko 5 tysięcy lat. W wyniku stajania lodowców poziom wody w morzach i oceanach podniósł się i był zbliżony do obecnego. W tym ciepłym okresie powstała cywilizacja ludzka. Tak korzystne warunki doprowadziły do powstania osadnictwa i rolnictwa. Wiemy z wykopalisk oraz naskalnych rysunków, że w okresie między 6 tysięcy a 2 tysiące lat temu Sahara była żyzną krainą, pozwalającą na wypas dużych stad zwierząt.
Ponieważ wiadomo, że przyczyną wzrostu temperatury na kuli ziemskiej w tych czasach nie była jeszcze działalność człowieka, to musimy szukać innych źródeł wpływających na tę zmianę, a mianowicie naturalnych procesów, jakie od milionów lat zachodzą na Ziemi. Niektóre z nich zostały powyżej opisane. Wciąż jednak znajdujemy nowe dowody potwierdzające przebieg tych zmian. Np. młodsza epoka czwartorzędu – obecnie trwająca – holocen jest uważana przez wielu naukowców za jeszcze jeden interglacjał, czyli cieplejszy okres między dwoma glacjałami (zlodowaceniami), kiedy to lodowce znikają lub znacznie ograniczają swój zasięg. Czyli, po tym cieplejszym okresie, w którym my żyjemy, powinien znowu nastąpić okres chłodu. Jak to się ma do innych teorii mówiących o nadchodzącym ociepleniu? Epoki lodowcowe są prawdopodobnie wynikiem zmiany kąta nachylenie osi ziemskiej i jej orbity w stosunku do Słońca. Zmiany temperatury mogą też mieć związek z ilością wysyłanej w kierunku Ziemi energii słonecznej, czy ilością pyłu wulkanicznego w atmosferze.
Co w klimacie działo się później, bliżej naszej współczesności, mamy już lepiej opisane, z większą precyzją. Ale o tym za miesiąc, gdy porozmawiamy o klimacie w czasach nowożytnych.
dr Andrzej Kruczała, Zielona Liga, wrzesień 2007
