Världen håller på att vakna upp till det faktum att mänskligt drivna koldioxidutsläpp är ansvariga för att värma upp vårt klimat, driva på oöverträffade förändringar i ekosystemen, och placerar oss på kurs mot den sjätte massutrotningen i jordens historia.

Dock, ny forskning publiceras denna vecka i ledande internationell tidskrift PNAS , kastar nytt ljus över det komplicerade samspelet mellan faktorer som påverkar det globala klimatet och kolkretsloppet – och på vad som hände för miljontals år sedan för att utlösa två av de mest förödande utrotningshändelserna i jordens historia.

Med hjälp av kemiska data från gamla lerstensavlagringar i Wales, ett internationellt team som involverade forskare från Trinity College Dublin upptäckte att periodiska förändringar i formen av jordens omloppsbana runt solen var delvis ansvariga för förändringar i kolcykeln och det globala klimatet under och mellan Trias-Jurassic Massextinction (cirka 201 miljoner år) sedan, när cirka 80 % av arterna på jorden försvann för alltid) och Toarcian Oceanic Anoxic Event (för cirka 183 miljoner år sedan).

Dessutom, vulkanisk aktivitet släppte ut stora mängder växthusgaser i haven och atmosfären vid den tidpunkten, vilket resulterade i stora globala störningar i kolkretsloppet samt globala klimat- och miljöförändringar.

Dr Micha Ruhl, biträdande professor i sedimentologi vid Trinity, sa:

"Vårt arbete visar att under de 18 miljoner åren eller så mellan trias-jura-massutrotningen och Toarcian Oceanic Anoxic Event, Jordens globala kolcykel var i ett konstant tillstånd av förändring."

"Periodiska förändringar i formen av jordens omloppsbana runt solen påverkade mängden energi som jorden tar emot från solen, vilket i sin tur påverkade klimat- och miljöprocesser, såväl som kolcykeln, på lokala, regional och global skala."

"Även om detta fenomen är välkänt för att ha orsakat glaciationscyklerna på senare tid, den aktuella studien visar att dessa externa tvingande mekanismer på jordens system också verkade, och kontrollera jordens kolcykel i det avlägsna förflutna, även under icke-glaciala tider när jorden präglades av klimatförhållanden i värmehus."

Dagens orbitalkonfigurationer och solsystemprocesser borde ha resulterat i en framtida återgång till glaciala förhållanden. Dock, antropogent kolutsläpp kommer sannolikt att ha stört denna naturliga process, orsakar snabb global uppvärmning, snarare än en stadig återgång till kallare klimat.

Studiet av tidigare globala förändringshändelser, såsom massutrotningen i slutet av trias och Toarcian Oceanic Anoxic Event, samt tiden däremellan, gör det möjligt för forskare att reda ut de olika processer som styr globala kolcykelförändringar och begränsar vipppunkter i jordens klimatsystem.

Ett stort internationellt forskarlag, består av forskare från hela Europa, Nord- och Sydamerika och Kina, och inklusive Dr. Micha Ruhl och andra forskare från Trinity, kommer snart att börja borra ett 1 km djupt borrhål för att hämta bergprover.

Dessa prover kommer att innehålla detaljerad klimat- och miljöinformation och möjliggöra ytterligare förbättrad förståelse av de processer som ledde till tidigare stora globala förändringar och massutrotningar. Borrning av detta borrhål kommer att ske som en del av International Continental Drilling Program.