Maksimum termiczne paleocenu i eocenu (PETM) to jedna z najbardziej fascynujących zagadek w historii naszej planety. Okres ten, datowany na około 56 milionów lat temu, charakteryzuje się znacznym wzrostem globalnych temperatur. Choć naukowcy od lat spierają się o przyczyny tego zjawiska hipertermicznego, nowe badanie przynosi oświecające odpowiedzi, sugerując, że kluczową rolę w tym procesie odegrała aktywność wulkaniczna na północnym Atlantyku.

Przełomowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Climate of the Past, ukazuje, że na północnym Atlantyku wybuchła aktywność wulkaniczna w okresie od 56 do 54 milionów lat temu, co zbiegło się z PETM. Uwolnienie znacznej ilości gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla, spowodowało gwałtowny wzrost globalnej emisji tych gazów. Dowodem na to jest zwiększona zawartość lżejszych izotopów węgla (12C) w muszlach otwornic, mikroskopijnych organizmów morskich, które żyły wówczas w oceanach.

Dr Morgan Jones i jego zespół z Uniwersytetu w Oslo zbadał materiał osadowy na wyspie Fur w Danii. Badania objęły pełny przekrój warstw osadowych, obejmujących okres przed, w trakcie i po PETM. Analiza setek warstw popiołu pochodzącego z północnoatlantyckiej prowincji magmowej (NAIP) znalezionych w skałach osadowych dostarczyła kluczowych informacji o aktywności wulkanicznej i zmianach klimatycznych w tym okresie.

Szczególnie cenne okazały się wskaźniki zastępcze, takie jak rtęć i osm, uwolnione podczas erupcji wulkanów. Obecność tych pierwiastków wskazywała na zwiększoną aktywność NAIP przed i po PETM. Wnioski z badania wskazują na zwiększoną aktywność wulkaniczną przed PETM, z gwałtownym spadkiem tej aktywności po tym okresie. To sugeruje, że podczas PETM doszło do przejścia od erupcji wylewnych do erupcji wybuchowych, które uwolniły znaczne ilości metanu.

Metan, który jest 28 razy skuteczniejszy niż dwutlenek węgla w zatrzymywaniu ciepła przez okres 100 lat, miał kluczową rolę w globalnym ociepleniu obserwowanym podczas PETM. Erupcje w północnoatlantyckiej prowincji magmowej, która zajmuje rozległy obszar pomiędzy Grenlandią, Wielką Brytanią i Norwegią, mogły wynieść aż do 1 000 000 km3 magmy.

Ta ogromna objętość magmy odpowiada zbiornikowi węgla o pojemności około 35 000 gigaton. Tak znacząca ilość węgla mogła znacząco wpłynąć na wzrost globalnej temperatury i może być kluczem do zrozumienia mechanizmu działania tego wyjątkowego okresu w historii Ziemi.

Konsekwencje tego badania mają duże znaczenie dla współczesnej nauki klimatycznej. Dr Jones podkreślił, że badanie przeszłych zdarzeń klimatycznych, takich jak PETM, pomaga zrozumieć złożone wzajemne oddziaływanie procesów geologicznych i zmian klimatycznych, i służy jako przypomnienie, jak aktywność wulkaniczna może wpłynąć na system klimatyczny Ziemi.