Hoppa till huvudinnehåll

Alla tiders klimatförändring, del 2: Den lilla ormbunken som kylde ned världen (och som kunde göra det igen!)

Havsis på Antarktis.
Havsis på Antarktis. Bild: Jason Auch / Wikimedia Commons havsis,Antarktis

“Ja men vi är bara små människor. Hur skulle vi möjligtvis kunna påverka klimatet?” Ännu ett påstående som man stöter på då och då. “Vi är obetydliga i det stora hela”, säger de.

Underskatta inte betydelsen av ordspråket "liten tuva stjälper ofta ett stort lass." Betydligt mindre varelser än vi har fått klimatkärran att kantra. Både åt det varmare och det kallare hållet.

I del 1 av den här artikelserien svettades jorden i alla tiders globala uppvärmning. I den här artikeln barkar det åt det kallare hållet och isen gör comeback.

Kylan kommer med en liten sötvattensväxt, en ormbunke som förökar sig hejvilt och suger upp så mycket koldioxid ur luften att en 50 miljoner år lång period av gradvis nedkylning inleds.

Ett ögonblick nu - en överhettad värld som kyls ned av en växt som fortfarande finns här? Kunde den användas till att göra det igen, i vår tid?

Vi kommer till det. Men först en kort resumé.

Detta har hänt

Den mest dramatiska klimatuppvärmningen någonsin i jordens historia brukar kallas PETM (Paleocen-Eocen Thermal Maximum) som förvandlade världen till en ångbastu för 55 miljoner år sedan.

Under den här 200 000 år långa super-värmeböljan steg den globala medeltemperaturen till omkring 10 grader Celsius över vår tids nivå, vilket ledde till att ett stort antal arter dog ut.

Men många arter lyckades också anpassa sig och föröka sig kraftigt, främst däggdjuren.

Det var här som vår story började. Det här var primaternas, och därmed också mänsklighetens tidigaste gryning.

Växthuset jorden

Paleocen-eocen-värmetoppen inträffade i en värld som redan länge hade länge varit varm och fuktig, med ett kort avbrott för "atomvintern" efter asteroidnedslaget som knockade ut dinosaurierna från arternas karta.

Värmen höll sig i stort sett på en behagligt tropisk nivå ännu i fem miljoner år eller så efter att den värsta hettan från PETM klingade ut.

Men sedan hände någonting. Det blev kallare. Rejält kallare.

diagram över 65 miljoner år av klimatförändring
diagram över 65 miljoner år av klimatförändring klimatförändring,Paleocene–Eocene Thermal Maximum

Början till fryshuset

Koldioxidnivåerna, som under paleocen-eocen-värmetoppen hade legat på drygt tre tusen per miljon (3000 ppm), rasade på mindre än en miljon år kraftigt omkring till dryga 1000 ppm.

Och med det inleddes jordens förvandling från växthus till fryshus, en trend som i stort sett har hållit i sig de senaste 50 miljonerna åren, tidvis med istäcken på bägge poler, en avvikelse i jordens långa perspektiv.

En särskilt kall epok inleddes för 2,6 miljoner år sedan, då atmosfärens koldioxid föll under 600 ppm. Epoken kallas pleistocen och den präglas av istider som avlöste varandra i snabb följd.

Vi känner till den senaste av dem helt enkelt som "istiden".

Men vad var det då som låg bakom nedkylningen? Enligt en teori som har vunnit allt mer fotfäste under de senaste tio åren, orsakades skiftet från växthuset till fryshuset av en obemärkt liten växt.

En stam av mossbräknar, också kända som Azolla (Azolla filiculoides), en släkting till ormbunkarna, tillhörande familjen Salviniaceae.

Säg aldrig att små, levande varelser inte kan påverka klimatet, för de här små mossbräknarna gjorde det med besked!

Annorlunda världskarta

Vid den här tiden, för mellan 55 och 50 miljoner år sedan såg världskartan ganska annorlunda ut.

Atlanten existerade egentligen inte i den form som vi har idag, Nordamerika och Europa låg nästan fast i varandra.

Och trakterna runt nordpolen, som i dag är öppet hav, var på den tiden mer eller mindre en enorm sjö med sötvatten. En sjö där havssköldpaddor och krokodiler simmade, och där palmer vajade på stränderna.

Jorden och kontinentalplattorna för tiotals miljoner år sedan
Bild: Martin Huldin Jorden och kontinentalplattorna för tiotals miljoner år sedan kontinentalplattor

Europa och Asien låg också åtskilda från varandra, med Turgajhavet mittemellan, som senare smalnade till Turgajsundet. Det sträckte sig ungefär från det som nu är Kaspiska havet norrut, upp mot Arktis.

Det här smala sundet, Turgajsundet, var i praktiken den enda förbindelsen från det Arktiska havet till de salta världshaven, så Arktis var i princip en stor sötvattenssjö.

Världens största kärrpöl

Lägg ännu till det faktum att det rann ut en mängd med floder i de arktiska vattnen, som hämtade stora mängder sötvatten och näringsämnen, så salthalten var oerhört låg och näringshalten mycket hög.

Med andra ord, perfekt för den hungriga lilla sötvattensväxten Azolla, som är känslig för salt.

Det fanns inte heller några havsströmmar som nådde in i Arktis, i stil med Golfströmmen som rör om i de arktiska vattnen numera, så den Arktiska insjöns vatten blev väldigt stratifierat, uppdelat i lager, med väldigt lite syre på bottnen.

Så all växtlighet som flöt på ytan sjönk ned och i det syrefria bottenvattnet bröts det inte ned utan lagrades med tiden där i tjocka lager med sediment.

Sediment som man numera kan studera i form av borrkärnor som man borrar upp från de arktiska havsbottnarna.

Mossbräken i vatten.
Mossbräken. Ser oskyldig ut, eller hur? Mossbräken i vatten. Mossbräknar,Azolla event

Tidsresa med en borr

Vilket var exakt vad som skedde 2004, då det svenska offshorefartyget Vidar Viking, med stöd från ryska och svenska isbrytare, borrade uppe i Arktis, på den så kallade Lomonosovryggen. Det här hade blivit möjligt på grund av det allt mindre istäcket i Arktis.

Lomonosovryggen är en undervattensrygg i Norra ishavet som reser sig mer än 3000 meter ovanför djuphavsbottnen. Här borrade forskarna på Vidar Viking,

Och de lyckades med att borra sig ned till sedimenten från den här tiden då skiftet från växthus till fryshus inleddes, för 50 miljoner år sedan.

Vad de hittade i de här sedimenten var tusen och åter tusen lager av sedimenterad och utsökt bevarad Azolla som hade avlagrats där på den syrefria bottnen under nästan en miljon års tid.

Och vad har det här då att göra med nedkylningen av klimatet?

CO2-dammsugaren

Jo: nu råkar det nämligen sig så att den flytande lilla vattenormbunken Azolla, eller mossbräken, är en baddare på att binda koldioxid från atmosfären.

Azolla är unik i det avseendet att den har ingått symbios med en cyanobakterie, en blågrön alg vid namn A. azollae, som förser den med kväve direkt från atmosfären. Azolla producerar med andra ord sitt eget gödsel.

Vilket gör att den kan föröka sig med en takt som få andra växter klarar av att matcha!

Vilket den hade alla förutsättningar för då, för 50 miljoner år sedan.

Mossbräknarna fann sig själv i de perfekta tillväxtförhållandena i det söta Arktiska insjövattnet, som blev ännu sötare när det grunda Turgajsundet med tiden växte igen och Arktis blev till en sjö på riktigt.

Mums, sade Azolla

Föreställ er: vattentemperaturer på i snitt 13 grader, ingen is, och tjugo timmar av solsken under stora delar av sommarhalvåret, och tonvis med näring i det stillastående, övergödda vattnet.

Azolla förökade sig helt hejdlöst.

För den lilla mossbräken var, och är, kapabel till att fördubbla sin biomassa på ett par dagar (vilket alla som får den i sitt akvarium snabbt blir varse om, den täcker akvariets vattenyta på nolltid).

Azollablomning.
När Azolla blommar så lägger den ofta lock på vattnet fullständigt! Azollablomning. Azolla event,Mossbräknar

Vilket betyder att för 50 miljoner år sedan sög den plötsligt ned en hel massa koldioxid från atmosfären. Hela tio ton kol per hektar, per år, tog de massiva flytande azollamattorna ur atmosfären.

Men det här, att dra koldioxid ur atmosfären, är inte nog om man vill påverka klimatet. Man måste också förvara koldioxiden någonstans sedan när kolet har gjort sitt jobb i växten.

Det här gjorde mossbräknarna då de dog och sjönk ned till den syrefria bottnen där de samlade sig i prydliga avlagringar, tillsammans med allt kol som de tog från atmosfären.

Resultatet av det här var att koldioxidnivåerna i atmosfären sjönk från nästan 3500 ppm under början av Azollahändelsen, till dryga 1000 ppm, en knapp miljon år senare.

Halverat CO2

Med andra ord, den som undrar att hur mycket koldioxid kan en enda liten växt med familj suga upp, här är svaret: mer än hälften av allt CO2 i atmosfären!

Och mindre koldioxid i atmosfären innebar ju naturligtvis sjunkande temperaturer. Mot slutet av eocen hade den globala medeltemperaturen sjunkit med drygt åtta grader från den värsta hettan i början av epoken.

Det var fortfarande fyra grader varmare än det är numera, men i alla fall, betydligt kallare än det var innan.

I början av den nästa epoken, oligocen, sjönk temperaturen ytterligare vilket ledde till att Antarktis fick ett istäcke för första gången någonsin.

Men vad har det här för praktisk betydelse för oss i dag? Är det här bara sånt här som är trevligt att veta? Nej, det här har otroligt viktiga och stora konsekvenser för oss som lever här idag.

För alla de där otaliga tonnen av mossbräknar som levde, dog och sjönk ned till bottnen i Arktis, de finns ju där ännu i denna dag, fast de har med tiden förvandlats till kol och olja, de fossila bränslen som vi använder i dag.

Oljetankers i hamn.
Tacka Azolla för den arktiska oljan. Oljetankers i hamn. olja,oljetanker

Vi använder med andra ord fossiliserad biomassa från en av jordens mest intensiva växthuseffekter till att skapa en ny växhuseffekt.

Vi håller på att vända en 50 miljoner år lång trend av fallande koldioxidnivåer och temperaturer, allt på några ynka århundraden!

Vi har tagit växten som en gång kylde ned världen och använder den till att värma upp världen.

Men kunde växten som kylde ned en överhettad planet göra det igen?

Inte den enda pusselbiten

Innan vi går in på det bör vi kanske påpeka att Azollahändelsen inte var den enda händelsen som bidrog till att jorden skiftade till fryshusförhållanden och att den fortsatte på den vägen.

Det faktum att Panamanäset täpptes till spelade ju också in, när varma havsströmmar inte längre kom åt att strömma in i Atlanten från Stilla havet.

Och nya, höga bergskedjor som steg upp påverkade också klimatet genom att de ökade på regnen som sköljde mer koldioxid bort från atmosfären.

För att inte tala om att Antarktis isolerades då Sydamerika och Indien drog norrut, vilket ledde till att kalluften hölls kvar där nere av vindarna som kretsade runt kontinenten, vilket i sin tur bidrog till nedisningen.

Men Azollahändelsen var sannolikt en av de viktigaste händelserna på den här vägen. Åtminstone satte den bollen i rullning. Och frågan är som sagt: kan den göra det igen?

Azollas återkomst?

Azolla kylde ned jorden då den hade gått het i långa tider. Vilket är precis vad vår planet gör nu igen, på grund av vårt brännande av fossila bränslen.

En färsk rapport utgiven av Meteorologiska världsorganisationen WMO visar att mängden koldioxid i atmosfären ökade rekordsnabbt 2016.

Koldioxiden i atmosfären ligger nu på en nivå som jorden inte har sett sedan strax innan pleistocen, för omkring tre miljoner år sedan!

Då var det 2-3 grader varmare än det är nu och havsytan låg 10-20 meter högre än dagens nivå. Och det vill vi ju undvika.

Varför experimentera med allsköns obeprövade, dyra och osäkra sätt att avlägsna koldioxid från atmosfären då vi kunde använda ett verktyg som bevisligen fungerar?

Odling med mossbräknar i Indien.
Indisk odling med mossbräknar. Odling med mossbräknar i Indien. Mossbräknar,Azolla event

Lilla Azolla med sitt hemliga vapen, symbiosen med den blågröna algen A. Azollae. Ingen och ingenting suger upp koldioxid ur luften som det här radarparet.

Plantera träd, jo visst, men en hektar mossbräknar suger upp femton gånger mer koldioxid per år ur atmosfären än en hektar skog!

Den behöver inte ens någon djup sjö, den klarar sig med några centimeter vatten. Sötvatten, som sagt. Men växter kan fås att tåla saltvatten genom genmodifikation.

Vi skulle vara galna om vi inte utnyttjade det här knepet igen, menar de Azollafrälsta. Den klår alla våra nuvarande metoder för koldioxidavskiljning med hästlängder, hävdar de.

Det är kineserna som har kommit längst med att kartlägga Azollas genom inför eventuella storskaliga tillämpningar med tanke på koldioxidavskiljning.

I väst har det förekommit spridda initiativ och uppstartsprojekt kring Azolla, men det har visat sig svårt att få finansiering. Azolla har hittills betraktats som för anspråkslös som forskningsobjekt (en simpel ormbunke!) eller för udda som CO2-åtskiljningsmetod.

Ätbar och näringsrik också!

Optimisterna och Azolla-entusiasterna menar att vi kunde slå två flugor med en smäll: Azolla är nämligen inte bara ruskigt bra på att suga upp CO2 ur atmosfären, den är ätbar och väldigt näringsrik också.

Som sagt, tack vare sin unika symbios med blågröna bakterier som tar upp kväve ur atmosfären, producerar Azolla sitt eget gödsel. Kineserna har använt den i tusentals år för att gödsla sina risodlingar.

Vi kunde med andra ord använda den till att lösa hungerproblemet också. Eventuellt. Som sagt, Azolla är ätbar också. Rätt smaklös, men väldigt rik på näringsämnen, inklusive proteiner och vitaminer.

Och dessutom: Azolla kan användas till att bekämpa tropiska sjukdomar som malaria. Azollamattan kväver mygglarverna som plötsligt finner att någon har lagt lock över pölen där de lever.

Låter allt det här för bra för att vara sant? Framtiden får utvisa om det är det. Men som sagt, säg aldrig att en enskild levande varelse inte kan påverka klimatet på jorden.

Ingenting nytt under solen.

Läs också:

Växthuseffekten som löpte amok: När krokodiler simmade vid nordpolen och däggdjuren erövrade världen

Läs också

Vetenskap

Nyligen publicerat - Vetenskap