هر چه دانشمندان بهتر بتوانند داستان آب‌وهوا را از گذشته تاکنون بازسازی کنند، بهتر پیش‌بینی می‌کنند که در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد. میانگین دمای سطح جهانی در ۵۰۰ میلیون سال گذشته ۲۴ درجه سانتی‌گراد بوده و گاهی‌اوقات به ۳۶ درجه سانتی‌گراد می‌رسیده، در حالی که اکنون حدود ۱۴ یا ۱۵ درجه‌ی‌ سانتی‌گراد است. طبق دقیق‌ترین مطالعه تاکنون که در ساینس منتشر شده است، کمترین میانگین دمای سیاره درحدود ۱۱ درجه‌ی سانتیگراد بوده است.

امیلی جی جود، نویسنده‌ی ارشد مطالعه و تحلیلگر تحقیقات آب‌وهوا، می‌گوید یافته‌های جدید نشان می‌دهد که با وجود تمام کربن دی‌اکسیدی که اکنون انسان‌ها با سوزاندن سوخت‌های فسیلی به اتمسفر پمپاژ می‌کنند، دما ممکن است بیش‌ازحد انتظار در هزاره‌های آینده افزایش یابد.

در واقع درطول گرم‌ترین دوره‌ها، میانگین دمای سطح زمین در مناطق استوایی به ۴۲ درجه سانتی‌گراد می‌رسید، به این معنی که برخی از مناطق زمینی برای زنده‌ماندن گیاهان و حیوانات بسیار گرم بودند. حتی مناطق قطبی نیز در این زمان‌ها گرم بودند و میانگین دمایشان بیش از ۲۰ درجه سانتی‌گراد بود.

ارتباط قوی‌تری بین سطوح کربن دی‌اکسید جو و میانگین دمای جهانی وجود دارد

جود می‌گوید: «احتمالاً در طول نیم‌میلیارد سال گذشته چندین دوره وجود داشته که مناطق خاصی غیرقابل‌سکونت بوده یا تنوع زیستی در آن مناطق بسیار کم بوده است.»

تیم جود همچنین ارتباط قوی‌تری نسبت به انتظارات قبلی، بین سطوح کربن دی‌اکسید در جو و میانگین دمای جهانی یافت. تیم انتظار داشت در طول چنین بازه‌ی طولانی‌ای رابطه‌ی کربن دی‌اکسید و دما به دلیل عوامل دیگر، مانند درخشان‌شدن خورشید، ضعیف‌تر شود. جود می‌گوید: «این تعجب‌آور بود و نشان می‌دهد که غلظت کربن دی‌اکسید اتمسفر نقش مهم‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، در تنظیم آب‌وهوای زمین بازی می‌کند.»

دکتر جود گفت: «ما نمی‌گوییم [دمای زمین] فوراً گرم می‌شود. اما در دراز مدت، سیاره احتمالاً گرم‌تر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم خواهد شد.» او گفت که در این میان، انسان‌ها به سرعت و تقریباً ۴۰ میلیارد تن در سال، کربن دی‌اکسید را به آسمان اضافه می‌کنند که اثرات فاجعه بارتری نسبت به تغییرات تدریجی و زمین‌شناسی گذشته زمین خواهد داشت.

دکتر جود می‌گوید زمانی که کربن دی‌اکسید و دما به سرعت تغییر می‌کنند، سایر چیزهای روی سیاره نمی‌تواند سرعت خود را حفظ کند. محیط‌زیست با سرعتی بسیار بالا برای موجودات زنده درحال تغییر است و باعث می‌شود که انقراض‌های دسته‌جمعی را تجربه کنیم.

کارشناسان مدت‌ها است می‌دانستند که در بیشتر ۵۰۰ میلیون سال گذشته و اَبَردوران پیدازیستی، زمین گرم‌تر از حال حاضر بوده و ورقه‌های یخی بزرگی نداشته است؛ اما دقیقا چقدر گرم بوده؟

تحقیقات دکتر جود نشان داد که میانگین دمای سطح زمین در طول ۵۰۰ میلیون سال گذشته بین ۱۱ درجه سانتی‌گراد تا ۳۶ درجه سانتی‌گراد در نوسان بوده است. آخرین دوره‌ی گرمای شدید یا «گرمخانه» حدود ۵۶ میلیون سال پیش بوده که گیاهان و حیوانات گرمسیری در قطب شمال زندگی می‌کردند. سپس دمای زمین کاهش یافت تا اینکه انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از انسان باعث افزایش شدید در یک قرن و نیم گذشته شد.

نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در برخی از پوسته‌های فسیلی می‌تواند دمای گذشته اقیانوس را نشان دهد، اما این ایزوتوپ‌ها فقط مختص یک قسمت از اقیانوس هستند. مدل‌های اقلیمی یک نمای کلی جهانی ارائه می‌دهند، اما از آنجایی که عدم قطعیت زیادی در مورد شرایط در گذشته‌های دور وجود دارد، مدل‌ها ممکن است به طور گسترده‌ای از واقعیت فاصله داشته باشند. بنابراین برای کشف آب‌وهوای گذشته‌ی زمین، دکتر جود و تیمش داده‌های فسیلی را با مدل‌های کامپیوتری ترکیب کردند.

در دراز مدت، زمین احتمالاً گرمتر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم خواهد شد

نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در پوسته‌های باستانی به تعیین دقیق دمای اقیانوس‌ها کمک کرد، در حالی که مدل‌ها تصویری گسترده‌تر و جهانی ارائه کردند. تیم تحقیقاتی با اجرای صدها شبیه‌سازی و داده‌های ایزوتوپی را برای اصلاح تاریخ دمای زمین در طول ۵۰۰ میلیون سال گذشته مطابقت دادند. این روش ابتکاری، به نام جذب داده‌ها، هرگز به طور سیستماتیک در چنین جدول زمانی گسترده‌ای استفاده نشده بود.

با وجود نقاط قوت، این رویکرد بر فرضیاتی در مورد دقت فسیلی و مناطق بدون داده تکیه دارد. اگرچه این یافته‌ها قطعی نیستند، پایه‌ای برای مطالعات اقلیمی آینده ایجاد می‌کنند و بینشی در مورد چگونگی تکامل آب‌وهوای زمین و زندگی ارائه می‌دهند.

جود تاکید می‌کند که تغییرات سریع آب‌وهوا در گذشته به انقراض دسته جمعی منجر شد. با افزایش سرعت گرمایش امروز، بشریت با چالش‌های جدی، از کمبود آب گرفته تا بالاآمدن سطح دریا مواجه است که به‌طور بالقوه حیاتی‌ترین اکوسیستم‌ها و جوامع ما را تهدید می‌کند. درک گذشته ممکن است به ما در مسیریابی آینده کمک کند.