En naturlig global uppvärmningshändelse som ägde rum för 56 miljoner år sedan utlöstes nästan helt av vulkanutbrott som inträffade när Grönland separerades från Europa under öppnandet av Nordatlanten, enligt ett internationellt team av forskare som inkluderar Andy Ridgwell, ett University of California, Riverside professor i geovetenskap.

Resultaten, publiceras idag i Natur , motbevisa den mer allmänt gynnade förklaringen att händelsen, kallad Palaeocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), orsakades av utsläpp av kol från sedimentära reservoarer som frusen metan.

"Även om det länge har föreslagits att PETM orsakades av injektion av kol i atmosfären och havet, mekanismen har förblivit svårfångad tills nu, ", sa Ridgwell. "Genom att kombinera geokemiska mätningar och en global klimatmodell som min grupp har utvecklat i över ett decennium, vi har visat att denna händelse nästan helt orsakades av koldioxidutsläpp från jordens inre."

Forskare är intresserade av att studera uråldriga uppvärmningshändelser för att förstå hur jorden beter sig när klimatsystemet är dramatiskt stört. Under PETM, koldioxiden i atmosfären mer än fördubblades och den globala temperaturen steg med 5 grader Celsius, en ökning som är jämförbar med den förändring som kan ske senast nästa århundrade på den moderna jorden. Även om det förekom betydande ekologiska störningar under PETM, de flesta arter kunde undvika utrotning via anpassning eller migration. Dock, takten av koltillsats under starten av PETM varade i flera tusen år, som beskrivs i en relaterad Naturkommunikation papper av Sandra Kirtland Turner, en biträdande professor i geovetenskaper vid UCR, medan nuvarande klimatförändringar sker i ett sekels tidsskala.

För att identifiera källan till kol under PETM, forskarna studerade resterna av små marina varelser som kallas foraminifer, vars skal belyser miljöförhållandena när de levde för miljoner år sedan. Genom att separera de olika atommassorna ('isotoperna') av grundämnet bor i foraminiferskalen, de spårade hur pH i havsvattnet förändrades under PETM. Genom att kombinera dessa data med Ridgwells globala klimatmodell, teamet härledde mängden kol som tillförts havet och atmosfären och drog slutsatsen att vulkanisk aktivitet under öppnandet av Nordatlanten var den dominerande kraften bakom PETM.

"Mängden kol som släpptes ut under den här tiden var enorm - mer än 30 gånger större än alla fossila bränslen som bränts hittills och motsvarar alla nuvarande konventionella och okonventionella fossila bränslereserver vi någonsin skulle kunna utvinna." sa Ridgwell.

Ett oväntat fynd var att förbättrad begravning av organiskt material var viktigt för att slutligen binda det frigjorda kolet och påskynda återhämtningen av jordens ekosystem utan massiva utrotningar.

"Att studera PETM hjälper oss att förstå mekanismerna som hjälper till att återhämta sig från den globala uppvärmningen, därigenom hjälpa forskare att minska osäkerheterna kring jordens svar på globala klimatförändringar, ", sa Ridgwell. "Även om det är uppmuntrande att de flesta ekosystem kunde anpassa sig under PETM, dagens globala temperatur kan öka i en takt som är för snabb för att växter och djur ska kunna anpassa sig."