Kan vi vara säkra på att Gaia överlever fossilåldern?
Solen blir, som vi lärt oss i skolan, successivt större och varmare. I en avlägsen framtid kommer den steka och sluka hela jorden. Det måste också betyda att den var betydligt svalare förr i tiden. Ändå har jordens temperatur varit någorlunda stabil i åtminstone en halv miljard år. Gaia, som jordsystemet ofta kallas, är uppenbarligen utrustad med en termostat. Särskilt bra är den inte, eftersom jorden varit både helt istäckt och farligt het under kortare perioder. Ändå har den parerat solens uppvärmning tillräckligt väl för att möjliggöra livets cykler av blomstring, kollaps och pånyttfödelse under årmiljoner.
Den planetära termostaten är koldioxid. Som bekant bidrar koldioxid i atmosfären till växthuseffekten, som fångar solens värme ett tag innan den läcker ut i rymden igen. När solen var yngre och svagare var koldioxidhalten hög och höll inne mer värme, men över tid har koncentrationen av koldioxid sjunkit. Det är lätt att tro att växternas samspel med koldioxiden i luften är förklaringen, men atmosfären och biosfären innehåller alldeles för lite kol för att fungera som regulator. Istället är det den "långsamma" kolcykeln som är drivkraften.
När det regnar tar regndropparna med sig luftens molekyler i fallet. Vatten och koldioxid bildar kolsyra, som löser upp bergrunden och släpper ut kalciumjoner, vittring på geologspråk. Jonerna rinner ner i floder och förs ut i haven. Marina organismer förenar kalciumjonerna med havets bikarbonater för att bilda skal. När de dör hamnar skalen på havsbotten, pressas samman och blir till kalksten. Kalkstenen lagrar kolet i miljontals år innan den till slut sjunker ner i jordens mantel. I den heta magman frigörs koldioxiden, och då och då pyser det ut i atmosfären igen genom någon vulkan.
I takt med att solen åldras och blir hetare värms jorden upp. Men varmare luft kan bära mer fukt, vilket leder till mer regn. Mer regn leder till mer vittring villket leder till mindre koldioxid i atmosfären. Mindre koldioxid leder till svagare växthuseffekt vilket leder till kallare klimat. Tack vare den här reglerande mekanismen har Gaia undvikit att för alltid förvandlas till en snöboll eller bastu.
Men Gaia är inte någon slags självreglerande organism som över tid balanserar alla störningar i jordens klimat. Gaiateorin ska inte förväxlas med Gaiafilosofin och dess nyreligiösa släktingar. Den globala ekologin har inget medvetande och dess historia är kantad av rena tillfälligheter. Det finns säkert gott om misslyckade jordlika planeter i universum.
Med andra ord finns det inga garantier för att Gaia kommer kunna härbärgera liv vad som än händer. Det håller på att hända något med jordsystemet som kan vara en av de största revolutionerna i Gaias historia. Kolets kretslopp har fått en ny spelare i den industriella civilisationen, som dumpar koldioxid i atmosfären i så stor skala och så snabbt att jordens termostat inte hänger med. Finns det rentav en möjlighet att Gaia spårar ur helt? Det är lätt att avfärda varje sådan tanke som en domedagsprofetia, men forskningen har tagit frågan på allvar.
För att förstå hur växthuseffekten kan spåra ur behöver vi inte blicka längre bort än vår närmsta granne, Venus. För ett par miljarder år sedan hade Venus kanske till och med hav. Men planeten föll offer för en skenande växthuseffekt som gjort den till ett helvete, i alla fall sett ur en levande varelelses perspektiv. James Hansen, en klimatforskare som inledde sin karriär med att studera Venus, har kallat detta för Venussyndromet och varnat för att samma öde kan drabba jorden, snabbare än vid tror. Andra forskare har i klimatmodeller visat att det helt enkelt finns för lite fossila bränslen för att drabbas av Venussyndromet. Hansen har därför ändrat uppfattning, men nyare klimatmodeller visar att vi inte helt kan utesluta risken för en oåterkallelig kollaps. En koldioxidhalt på 1500 miljondelar kanske kan vara tillräcklig för att sätta igång snabba och förödande dominoeffekter i klimatet, och de kända olje- och kolreserverna räcker gott och väl för att nå dit.
Kanske behöver jorden inte bli som Venus för att bli obeboelig. En kritisk gräns är nämligen den temperatur och luftfuktighet som inte får överskridas för att människor ska kunna svettas bort överskottsvärme. Gränsen för människor går vid en våttemperatur på 35°C, och liknande gränser gäller för däggdjur. Då spelar det ingen roll om man är ung och frisk: efter några timmar dör man. De högst uppmätta våttemperaturerna i vår tid har varit omkring 30°C. Få växter tål vanliga temperaturer över 40°C och för havslevande organismer är gränsen ännu lägre. I IPCC:s värsta scenario (RPC8,5) kommer våttemperaturer på 35°C uppnås vid enstaka tillfällen redan vid nästa sekelskifte. Men uppvärmningen fortsätter bortom år 2100, även om klimatmodellerna ofta slutar där. Senaste gången jorden hade den koldioxidhalt vi kan vara på väg mot, för 56 miljoner år sedan, var jorden nära de kritiska temperaturerna vid ekvatorn. När jorden nådde sin kanske varmaste period någonsin för 250 miljoner år sedan var ekvatorn i princip livlös.
I ärlighetens namn vet ingen om Gaia verkligen kan löpa amok av fossila bränslen. Det finns inga säkra belägg för det, men det finns inte heller några säkra belägg för motsatsen. Klimatmodellerna är inte perfekta och sträcker sig sällan särskilt långt fram i tiden. Det är mycket möjligt att modellerna underskattar långsiktiga dominoeffekter, som issmältning på Antarktis och tinande permafrost. De som forskar på skenande växthuseffekter erkänner själva att modellerna utelämnar delar av atmosfärens fysik. Kanske finns det komplexa samband som vi ännu inte har upptäckt. När jorden tidigare haft höga koldioxidhalter i atmosfären har temperaturen och havsnivåerna varit betydligt högre än i modellernas förutsägelser.
Mänskligheten förfogar alltså över ett massförstörelsevapen med siktet inställt på sin egen planet. Fortsatta utsläpp är ett slags rysk roulette med revolverns pipa riktad mot livets framtid på jorden. Det är ett risktagande av stora mått. Inte ens Darth Vader, så fylld av självhat, skulle använda Dödsstjärnan mot sin egen hemplanet. Det är en sliten fas att vi lever i en brytningstid, men vi kan inte utesluta att det här faktiskt är en brytningstid i den djupa tiden. Kanske kommer intelligenta varelser om hundratals miljoner år att bokföra den händelsen i deras motsvarighet till geologisk forskning. Det är en svindlande tanke.
Källor och vidare läsning
Bardi, U. (2017). The seneca effect: why growth is slow but collapse is rapid. Springer International Publishing.
Danielsson, U. (2016). Vårt klot så ömkligt litet. Fri Tanke Förlag.
Lenton, T. (2016). Earth System Science: a very short introduction. Oxford University Press.
Den planetära termostaten är koldioxid. Som bekant bidrar koldioxid i atmosfären till växthuseffekten, som fångar solens värme ett tag innan den läcker ut i rymden igen. När solen var yngre och svagare var koldioxidhalten hög och höll inne mer värme, men över tid har koncentrationen av koldioxid sjunkit. Det är lätt att tro att växternas samspel med koldioxiden i luften är förklaringen, men atmosfären och biosfären innehåller alldeles för lite kol för att fungera som regulator. Istället är det den "långsamma" kolcykeln som är drivkraften.
När det regnar tar regndropparna med sig luftens molekyler i fallet. Vatten och koldioxid bildar kolsyra, som löser upp bergrunden och släpper ut kalciumjoner, vittring på geologspråk. Jonerna rinner ner i floder och förs ut i haven. Marina organismer förenar kalciumjonerna med havets bikarbonater för att bilda skal. När de dör hamnar skalen på havsbotten, pressas samman och blir till kalksten. Kalkstenen lagrar kolet i miljontals år innan den till slut sjunker ner i jordens mantel. I den heta magman frigörs koldioxiden, och då och då pyser det ut i atmosfären igen genom någon vulkan.
I takt med att solen åldras och blir hetare värms jorden upp. Men varmare luft kan bära mer fukt, vilket leder till mer regn. Mer regn leder till mer vittring villket leder till mindre koldioxid i atmosfären. Mindre koldioxid leder till svagare växthuseffekt vilket leder till kallare klimat. Tack vare den här reglerande mekanismen har Gaia undvikit att för alltid förvandlas till en snöboll eller bastu.
Men Gaia är inte någon slags självreglerande organism som över tid balanserar alla störningar i jordens klimat. Gaiateorin ska inte förväxlas med Gaiafilosofin och dess nyreligiösa släktingar. Den globala ekologin har inget medvetande och dess historia är kantad av rena tillfälligheter. Det finns säkert gott om misslyckade jordlika planeter i universum.
Med andra ord finns det inga garantier för att Gaia kommer kunna härbärgera liv vad som än händer. Det håller på att hända något med jordsystemet som kan vara en av de största revolutionerna i Gaias historia. Kolets kretslopp har fått en ny spelare i den industriella civilisationen, som dumpar koldioxid i atmosfären i så stor skala och så snabbt att jordens termostat inte hänger med. Finns det rentav en möjlighet att Gaia spårar ur helt? Det är lätt att avfärda varje sådan tanke som en domedagsprofetia, men forskningen har tagit frågan på allvar.
För att förstå hur växthuseffekten kan spåra ur behöver vi inte blicka längre bort än vår närmsta granne, Venus. För ett par miljarder år sedan hade Venus kanske till och med hav. Men planeten föll offer för en skenande växthuseffekt som gjort den till ett helvete, i alla fall sett ur en levande varelelses perspektiv. James Hansen, en klimatforskare som inledde sin karriär med att studera Venus, har kallat detta för Venussyndromet och varnat för att samma öde kan drabba jorden, snabbare än vid tror. Andra forskare har i klimatmodeller visat att det helt enkelt finns för lite fossila bränslen för att drabbas av Venussyndromet. Hansen har därför ändrat uppfattning, men nyare klimatmodeller visar att vi inte helt kan utesluta risken för en oåterkallelig kollaps. En koldioxidhalt på 1500 miljondelar kanske kan vara tillräcklig för att sätta igång snabba och förödande dominoeffekter i klimatet, och de kända olje- och kolreserverna räcker gott och väl för att nå dit.
Kanske behöver jorden inte bli som Venus för att bli obeboelig. En kritisk gräns är nämligen den temperatur och luftfuktighet som inte får överskridas för att människor ska kunna svettas bort överskottsvärme. Gränsen för människor går vid en våttemperatur på 35°C, och liknande gränser gäller för däggdjur. Då spelar det ingen roll om man är ung och frisk: efter några timmar dör man. De högst uppmätta våttemperaturerna i vår tid har varit omkring 30°C. Få växter tål vanliga temperaturer över 40°C och för havslevande organismer är gränsen ännu lägre. I IPCC:s värsta scenario (RPC8,5) kommer våttemperaturer på 35°C uppnås vid enstaka tillfällen redan vid nästa sekelskifte. Men uppvärmningen fortsätter bortom år 2100, även om klimatmodellerna ofta slutar där. Senaste gången jorden hade den koldioxidhalt vi kan vara på väg mot, för 56 miljoner år sedan, var jorden nära de kritiska temperaturerna vid ekvatorn. När jorden nådde sin kanske varmaste period någonsin för 250 miljoner år sedan var ekvatorn i princip livlös.
I ärlighetens namn vet ingen om Gaia verkligen kan löpa amok av fossila bränslen. Det finns inga säkra belägg för det, men det finns inte heller några säkra belägg för motsatsen. Klimatmodellerna är inte perfekta och sträcker sig sällan särskilt långt fram i tiden. Det är mycket möjligt att modellerna underskattar långsiktiga dominoeffekter, som issmältning på Antarktis och tinande permafrost. De som forskar på skenande växthuseffekter erkänner själva att modellerna utelämnar delar av atmosfärens fysik. Kanske finns det komplexa samband som vi ännu inte har upptäckt. När jorden tidigare haft höga koldioxidhalter i atmosfären har temperaturen och havsnivåerna varit betydligt högre än i modellernas förutsägelser.
Mänskligheten förfogar alltså över ett massförstörelsevapen med siktet inställt på sin egen planet. Fortsatta utsläpp är ett slags rysk roulette med revolverns pipa riktad mot livets framtid på jorden. Det är ett risktagande av stora mått. Inte ens Darth Vader, så fylld av självhat, skulle använda Dödsstjärnan mot sin egen hemplanet. Det är en sliten fas att vi lever i en brytningstid, men vi kan inte utesluta att det här faktiskt är en brytningstid i den djupa tiden. Kanske kommer intelligenta varelser om hundratals miljoner år att bokföra den händelsen i deras motsvarighet till geologisk forskning. Det är en svindlande tanke.
Källor och vidare läsning
Bardi, U. (2017). The seneca effect: why growth is slow but collapse is rapid. Springer International Publishing.
Danielsson, U. (2016). Vårt klot så ömkligt litet. Fri Tanke Förlag.
Lenton, T. (2016). Earth System Science: a very short introduction. Oxford University Press.