Μια νέα μελέτη πάνω στη μοντελοποίηση του κλίματος, παρουσιάζει ένα νέο σενάριο για το πώς το κλίμα και η ζωή στον πλανήτη μας θα επηραστούν από μια πιθανή πρόσκρουση ενός αστεροειδούς μεσαίου μεγέθους (~500 m).
Το ηλιακό σύστημα είναι γεμάτο από αντικείμενα με τροχιές κοντά στη Γη. Τα περισσότερα από αυτά δεν αποτελούν απειλή για τη Γη, αλλά ορισμένα από αυτά έχουν αναγνωριστεί ως αντικείμενα ενδιαφέροντος με μη αμελητέες πιθανότητες σύγκρουσης. Μεταξύ αυτών είναι ο αστεροειδής Bennu με διάμετρο περίπου 500m, ο οποίος, σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες [Farnocchia et al. 2021], έχει εκτιμώμενη πιθανότητα 1 προς 2700 να συγκρουστεί με τη Γη τον Σεπτέμβριο του 2182. Η πιθανότητα αυτή ισούται με την πιθανότητα να ρίξουμε ένα νόμισμα 11 φορές στη σειρά με το ίδιο αποτέλεσμα.
Για να προσδιορίσουν τις πιθανές επιπτώσεις μιας πρόσκρουσης αστεροειδούς στο κλιματικό μας σύστημα, στην χλωρίδα καθώς και στο πλαγκτόν των ωκεανών, οι ερευνητές του ICCP ξεκίνησαν να προσομοιώσουν ένα εξιδανικευμένο σενάριο σύγκρουσης με έναν αστεροειδή μεσαίου μεγέθους χρησιμοποιώντας ένα σύγχρονο κλιματικό μοντέλο. Το αποτέλεσμα της σύγκρουσης αντιπροσωπεύεται από μια μαζική έγχυση πολλών εκατοντάδων εκατομμυρίων τόνων σκόνης στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες, η νέα έρευνα προσομοιώνει επίσης χερσαία και θαλάσσια οικοσυστήματα, καθώς και τις πολύπλοκες χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα.
Χρησιμοποιώντας τον υπερυπολογιστή Aleph του IBS, οι ερευνητές έτρεξαν διάφορα σενάρια σύγκρουσης αστεροειδούς τύπου Bennu με τη Γη. Σε σενάρια εγχύσεις σκόνης 100-400 εκατομμυρίων τόνων, οι προσομοιώσεις των μοντέλων του υπερυπολογιστή δείχνουν δραματικές διαταραχές στο κλίμα, την ατμοσφαιρική χημεία και την παγκόσμια φωτοσύνθεση έως και 3-4 χρόνια μετά την πρόσκρουση. Για το πιο ακραίο σενάριο, η ηλιακή εξασθένιση λόγω της σκόνης θα προκαλούσε ψύξη της παγκόσμιας επιφάνειας έως και 4 βαθμούς Κελσίου, μείωση της παγκόσμιας μέσης βροχόπτωσης κατά 15% και σοβαρή μείωση της συγκέντρωσης του όζοντος κατά περίπου 32%. Ωστόσο, σε περιφερειακό επίπεδο, οι επιπτώσεις αυτές θα μπορούσαν να είναι πολύ πιο έντονες.
«Ο χειμώνας λόγω της πρόσκρουσης θα παρείχε δυσμενείς κλιματικές συνθήκες για την ανάπτυξη των φυτών, οδηγώντας σε μια αρχική μείωση της φωτοσύνθεσης κατά 20-30% στα χερσαία και θαλάσσια οικοσυστήματα. Αυτό θα προκαλούσε πιθανότατα μαζικές διαταραχές στην παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια», λέει ο Δρ Lan DAI, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο ICCP και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν τα δεδομένα των ωκεάνιων μοντέλων από τις προσομοιώσεις τους, διαπίστωσαν με έκπληξη ότι η ανάπτυξη του πλαγκτόν παρουσίαζε εντελώς διαφορετική συμπεριφορά. Αντί της ταχείας μείωσης και της αργής διετούς ανάκαμψης στην ξηρά, το πλαγκτόν στον ωκεανό ανέκαμψε ήδη μέσα σε 6 μήνες και μάλιστα αυξήθηκε στη συνέχεια σε επίπεδα που δεν παρατηρούνται καν υπό κανονικές κλιματικές συνθήκες.
«Καταφέραμε να εντοπίσουμε αυτή την απροσδόκητη αντίδραση λόγω της συγκέντρωση σιδήρου στη σκόνη», λέει ο καθηγητής Axel Timmermann, διευθυντής του ICCP και co-writer της μελέτης. Ο σίδηρος αποτελεί βασικό θρεπτικό συστατικό για τα φύκη, αλλά σε ορισμένες περιοχές, όπως ο Νότιος Ωκεανός και ο ανατολικός τροπικός Ειρηνικός, η φυσική του αφθονία είναι πολύ χαμηλή. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε σίδηρο του αστεροειδούς και του χερσαίου υλικού, που εκτοξεύεται στη στρατόσφαιρα, οι κατά τα άλλα φτωχές σε θρεπτικά συστατικά περιοχές μπορούν να εμπλουτιστούν με θρεπτικά συστατικά και βιοδιαθέσιμο σίδηρο, ο οποίος με τη σειρά του πυροδοτεί πρωτοφανείς αναπτύξεις φυκιών. Σύμφωνα με τις προσομοιώσεις στον υπολογιστή, η αύξηση της θαλάσσιας παραγωγικότητας μετά τη σύγκρουση θα ήταν πιο έντονη για τα πλούσια σε πυριτικό άλας - που αναφέρονται ως διάτομα. Οι αναπτύξεις τους θα προσέλκυαν επίσης μεγάλες ποσότητες ζωοπλαγκτού -- μικρά αρπακτικά, τα οποία τρέφονται με τα διάτομα.
«Οι προσομοιωμένες υπερβολικές αναπτύξεις φυτοπλαγκτού και ζωοπλαγκτού θα μπορούσαν να είναι ευλογία για τη βιόσφαιρα και μπορεί να βοηθήσουν στην αναδυόμενη επισιτιστική ανασφάλεια που σχετίζεται με τη μεγαλύτερης διάρκειας μείωση της χερσαίας παραγωγικότητας», προσθέτει ο Δρ Lan DAI.
«Κατά μέσο όρο, αστεροειδείς μεσαίου μεγέθους συγκρούονται με τη Γη περίπου κάθε 100-200 χιλιάδες χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι οι πρώτοι ανθρώπινοι πρόγονοί μας μπορεί να είχαν βιώσει στο παρελθόν κάποια από αυτά τα γεγονότα κλιματικής αλλαγής του πλανήτη με πιθανές επιπτώσεις στην ανθρώπινη εξέλιξη και ακόμη και στη γενετική μας σύσταση», λέει ο καθηγητής Timmermann.
Η νέα μελέτη στο Science Advances παρέχει νέες πληροφορίες για τις κλιματικές και βιοσφαιρικές αντιδράσεις σε συγκρούσεις με αντικείμενα σε τροχιά κοντά στη Γη. Στο επόμενο βήμα οι ερευνητές του ICCP από τη Νότια Κορέα σχεδιάζουν να μελετήσουν λεπτομερέστερα τις πρώιμες ανθρώπινες αντιδράσεις σε τέτοια γεγονότα χρησιμοποιώντας υπολογιστικά μοντέλα που βασίζονται σε πράκτορες, τα οποία προσομοιώνουν μεμονωμένους ανθρώπους, τον κύκλο ζωής τους και την αναζήτηση τροφής.
ΕΜΤΕ member (Ελληνική Μετεωρολογική Εταιρία), AMS member (American Meteorological Society)
Ημ/νία καταχώρησης: 9/2/2025
[GR] Greek
[EN] English