Přibližně před 7 miliony let se krajina a ekosystémy po celém světě začaly dramaticky měnit. Subtropické oblasti vyschly a v Africe vznikla poušť Sahara. Deštné pralesy ustoupily a byly nahrazeny rozlehlými savanami a pastvinami, které dnes přetrvávají v Severní a Jižní Americe, Africe a Asii.
Až dosud byly tyto události obecně vysvětlovány samostatnými tektonickými událostmi – vyzdvižením horských pásem nebo změnou oceánských pánví – způsobujícími diskrétní a lokální změny klimatu. Ale v nové studii tým výzkumníků ukázal, že tyto změny životního prostředí se shodovaly s dříve nezdokumentovaným obdobím globálního ochlazování, které bylo pravděpodobně způsobeno prudkým snížením atmosférického oxidu uhličitého.
Výzkum vedený geologem z Brown University a publikovaný v Nature Geoscience je založen na nově vyvinutém záznamu globálních teplot povrchu moří za posledních 12 milionů let. Záznam odhaluje zřetelné období chladnějších povrchových teplot moře před 7 miliony až 5,4 miliony let, tedy na konci epochy miocénu. Je známo, že globální klima během miocénu bylo mnohem teplejší než dnes. Během chladného období zjištěného v této studii klesly teploty mořského povrchu téměř na moderní úroveň.
„Toto je poprvé, kdy byl pozdní miocén uveden do kontextu globálních teplot mořského povrchu, a byli jsme překvapeni, když jsme viděli množství ochlazení, které jsme našli,“řekl Timothy Herbert, profesor z katedry Země., Environmental and Planetary Sciences at Brown, který studii vedl. "Ve světle této změny teploty začínají dávat paleobiologická pozorování z tohoto období mnohem větší smysl."
Nový rekord teplot povrchu moře byl odvozen z oceánských sedimentů odebraných na 17 různých místech po celém světě. Sediment zachovává zbytky druhu planktonu, který mění buněčnou chemii s teplotou. Měřením množství těchto molekul citlivých na teplotu mohou vědci v průběhu času znovu vytvořit teplotu.
Pozdní miocénní chladné období bylo detekováno na každém vzorkovaném místě, na obou polokoulích a v každé oceánské pánvi na planetě. Chlazení bylo nejsilnější směrem k pólům a mírnější směrem k rovníku. Tento vzorec, říká Herbert, naznačuje globální atmosférickou příčinu poklesu teploty. Nejpravděpodobnějším podezřelým je oxid uhličitý (CO2).
"Hemisférická symetrie a skutečnost, že chlazení je mnohem větší ve vysokých zeměpisných šířkách - to jsou otisky prstů změny teploty související s CO2," řekl Herbert. „Neprokázali jsme, že to byl pokles CO2, protože to neměříme přímo, ale vytváříme nepřímý případ pro snížení CO 2"
Chladší teploty by pravděpodobně hrály roli při vysychání subtropů v pozdním miocénu, říkají vědci. "Chladnější svět - zvláště chladnější oceán - by snížil vlhkost v atmosféře," řekl Herbert. "Hydrologický cyklus se v podstatě zpomaluje ochlazením."
A pokud by ochlazení bylo skutečně způsobeno snížením atmosférického CO2, mohlo by to vysvětlit kritický posun v globální vegetaci, ke kterému došlo během pozdního miocénu: přechod od lesů na pastviny a savany v subtropických oblastech Severní a Jižní Ameriky, Asie a Afriky. Tyto ekosystémy jsou přítomny dodnes. V Africe jsou to stanoviště spojená s evolucí našich raných lidských předků.
Mnoho druhů travnatých rostlin, kterým se v tomto období začalo dařit, jsou rostliny „C4“. Tyto druhy používají trochu jinou fotosyntetickou cestu než stromy a jiné rostliny. Cesta C4 je účinnější v prostředích s nízkým CO2. "Mohlo by se stát, že pokud CO2 poklesne, tyto druhy C4 budou upřednostňovány," řekl Herbert. "Takže ten posun ve vegetaci můžeme spojit se stejnou věcí, o které se domníváme, že způsobila ochlazení pozdního miocénu."
V tuto chvíli není jasné, co mohlo způsobit snížení CO2 během tohoto období, říká Herbert. Je možné, že v této době proběhly rozsáhlé geologické změny, které ovlivnily uhlíkový cyklus. Herbertova laboratoř nyní tuto možnost zkoumá.
Je ale jasné, že během pozdního miocénu došlo k významnému globálnímu posunu globálních teplot.
„Převládal názor, že to nebyla z hlediska globálního klimatu nijak zvlášť vzrušující doba,“řekl Herbert. "Ukazuje se, že je to zajímavější, než si lidé mysleli."
