jättiläismäisten fossiilisten käärmeiden louhinta
tiedemiehille, jotka ovat kiinnostuneita siitä, miltä maailma näytti ja tuntui miljoonia vuosia sitten, hiilikaivokset ovat niin hyviä kuin vain voi olla. Vaikka hiili voi olla merkittävä syyllinen ilmaston lämpenemiseen, ei ole hiilikaivoksen kaltaista paikkaa tutkia ilmastonmuutosta menneisyydessä ja sen todennäköisiä vaikutuksia omaan maailmaamme. Kaivosyhtiöt tietävät tämän, ja jostain syystä, olipa kyse hyvästä kansalaisuudesta tai yksinkertaisesti hyvästä suhdetoiminnasta, ne usein auttavat paleontologeja.
tarkastellaan esimerkiksi Cerrejónia, valtavaa joukkoa avolouhoksia Pohjois-Kolumbiassa lähellä Karibian rannikkoa. Kuopat ovat valtavia, pyöreitä, kuunmaiseman arpia maassa, jossa shaley-rinteet dumpaavat valumaveden vihreisiin kraatterijärviin, joissa yksikään kasvi ei uskalla kasvaa eikä yksikään lintu uskalla uida. Silloin tällöin dynamiitti romahduttaa osan ympäröivästä muurista, ja valtavat nosturit keräävät hiiltä samalla kun metaanipalot röyhtäilevät kallioiden halkeamista korkealla.
mutta on jotain muutakin. Cerrejónin liuskekivirinteillä on säilynyt kokonaisen trooppisen ekosysteemin fossiiliaineisto sellaisena kuin se oli olemassa 58 miljoonaa vuotta sitten. Fossiileja katsomalla paleontologit voivat kertoa, millainen Cerrejónin muinainen ilmasto oli (kuumempi ja kosteampi kuin nykyään) ja millainen lehvistö oli (hyvin vehreä ja samankaltainen kuin Amazonin viidakossa nykyään). Eläimet olivat valtavia. Cerrejónilla oli jokikilpikonnia, joiden kuoret olivat keittiönpöytien kokoisia, joihin mahtui kuusi paikkaa, ja ravintoketjun huipulla oli Titanoboa cerrejonensis, 45-metrinen ja 2 500-kiloinen käärme. Titanoboa oli todellinen jokihirviö-suurin koskaan tunnettu käärme, ja noin viisi kertaa Amazonin anakondan kokoinen, suurin nykyään elävä käärme.
kivihiili osoittaa, että Cerrejón tuotti näitä jättiläismäisiä olentoja aikana, jolloin tropiikin keskilämpötilat olivat korkealla 80-luvulla, noin kuusi astetta nykyistä lämpimämpiä ja suunnilleen niin lämpimiä kuin lämpötila voi olla ilman riskiä massiivisesta kuolemisesta. Kuitenkin Titanoboa ja metsä, jossa se ilmeisesti asui, kukoistivat.
ja mitä hiilikaivos antaa sinulle on pääsy tällaiseen paikkaan. Cerrejón on ainoa kokonainen muinainen trooppinen ekosysteemi, jota voidaan tutkia. Voimme olettaa, että tropiikissa on paljon fossiileja, mutta ne ovat hautautuneet viidakoihin jonnekin keskelle ei mitään. Yliopistojen avustuksilla ei voi maksaa isoja kaivauksia specillä,mutta hiiliyhtiöt kyllä, koska hiili on investoinnin arvoinen.
ja koska paleontologit ja hiiliyhtiöt ovat tienneet ainakin vuosisadan ajan, että kaivokset ovat muinaisten salaisuuksien aarrearkkuja, monilla yhtiöillä on henkilökuntaa tutkijoita, jotka etsivät epätavallisia muodostelmia ja valppaita tutkimuksia, kun he löytävät jotain hyvää. Kun matkustin Cerrejóniin pari vuotta sitten, sitä pyörittävä monikansallinen yhtiö Carbones del Cerrejón Ltd. teki niin paljon kuin mahdollista auttaakseen vierailevia paleontologeja, tarjoten kaikkea kypäristä radiovarustettuihin kuorma-autonkuljettajiin, jotka tiesivät, milloin dynamiitti oli valmis räjähtämään ja mistä etsiä suojaa, kun se tapahtui.
Kivihiiliesiintymät ovat tiivistyneitä turvesoita, jotka alkoivat kuivan maan trooppisina metsinä. Lämpötilat kylmenevät luonnollisen ilmastokierron alkuvaiheessa, ja napajäätiköt laajenevat ja merenpinta laskee. Kun sykli alkaa muuttua, jäät eivät ole vielä saavuttaneet suurinta laajuuttaan, mutta sateet lisääntyvät alemmilla leveysasteilla muuttaen kuivan metsän suoksi. Jää lämpenee, mutta ei sula heti. Kun se tapahtuu, se tapahtuu nopeasti ja dramaattisesti, aiheuttaen jyrkkää merenpinnan nousua. Suolavesi tulvii suolle, metsä kuolee, muta, siltti ja hiekka tamppaavat kaiken ja hiiltä muodostuu. Sitten kierre alkaa uudelleen.
hyvä aine-itiöt, siemenet, siitepöly, soluseinät ja luut—ei ole vain itse hiilessä, vaan sedimenttikivikerroksissa lattialla ja jokaisen hiiliesiintymän katolla. Ajattele kerroksia voileipänä: hiili on täyte ja sedimenttikerrokset ovat leipä. Alimmainen siivu näyttää, mitä metsässä oli, kun sykli alkoi; ylimmällä siivulla on kaikki, mitä siellä oli, kun metsä kuoli. Jokainen sykli, joka tunnetaan nimellä “sykloemi”, kestää noin 100 000-400 000 vuotta riippuen siitä, missä se on.
maapallolla ei ole mitään parempaa kuin hiilikaivos muinaisten ekosysteemien analysointiin. Illinoisin osavaltion Geologian tutkimuskeskuksen geologi Scott Elrick toteaa, että hiilen sisältämä tieto on “niin tiheää”, kun otetaan huomioon tiivistynyt kasvillisuus, että on sanomattakin selvää, että fossiileja tulee olemaan valtavasti.”
Elrick on osa epävirallista tiedemiesverkostoa, joka seuraa hiilenlouhintaa eri puolilla Yhdysvaltoja ja maailmaa ja etsii mahdollisuuksia tutkia uusia kerrostumia niiden paljastuessa. Vuonna 2006 Elrick ja kollega löysivät Peabody Energyn Vermilion Grove tunnel-kaivoksen katosta neljä neliökilometriä fossiilista metsää Itä-Illinoisissa, joka säilyi tyylikkäästi 306 miljoonaa vuotta sitten, kun maanjäristysten sarja salli meren haudata koko metsän yhden katastrofin aikana.
hiilikaivosten tutkiminen voi olla kiireellistä puuhaa,sillä fossiilit eivät paljastuttuaan viivy. Kun Peabody oli louhinut osan Hiilisaumaa Vermilion Grovessa, yhtiö asetti rautalanka-aidat kattoa vasten estääkseen liuskekaton irtonaisia kappaleita putoamasta tunnelin lattialle. Tutkijoiden piti tuoda taskulamput, ottaa kuvia, kerätä näytteitä ja lähteä ennen kuin muodostelma mureni pois.
hyvä uutinen on, että hiilitiede on uusiutuva luonnonvara. Kun vanha muodostuma on poissa, paljastuu kokonaan uusi fossiilialtistus. Cerrejónissa trooppiset sateet joka kevät ja kesä katkovat valtavia eroosiokanavia liuskekiveen ja mutakiveen, lähettäen fossiileja ja luita vetiseen hautaan kaukana alhaalla olevaan kraatteriin. Mutta marraskuussa tutkijat voivat löytää kokonaan uuden joukon luurankojen jäännöksiä, jotka kuivuvat auringosta.
fossiiliset kasvit ja eläimet kertovat tutkijoille paljon siitä, millainen esihistoriallinen maailma oli kunkin jääkauden aikana. Tutkijat vievät analyysiä kuitenkin askeleen pidemmälle. Ilmaston lämpeneminen ja kylmeneminen johtuu osittain maapallon suunnan ajoittaisista muutoksista kiertoradan aikana. Lämpeneviin trendeihin liittyy kuitenkin ilmakehän hiilidioksidin dramaattinen nousu. Avainkysymys-meidän ajallemme-on, onko CO2 kuljettaja.
hiili on “orgaaninen ilmasto”, sanoi paleoklimatologi Isabel Montanez Kalifornian yliopistosta-Davisista. “Se kertoo, milloin oli märkää ja milloin kuivaa.”Ja hiili voi olla työkalu ilmakehän hiilidioksidin rekonstruoinnissa tietyillä geologisilla hetkillä. “Se on ympäristön mittatikku”, Montanez sanoi, ” jonka avulla voin sitoa merenpinnan tason ilmakehän hiilidioksidiin mannerilmastoon.”
Montanez pitää yhteyttä Elrickin ja muiden verkoston jäsenten kanssa löytääkseen, minne tutkia seuraavaksi. Viimeiset kaksi vuotta hän on analysoinut fossiilisten kasvien ilmarakoa-ihohuokosia, joiden kautta kasvit imevät yhteyttämiseen tarvitsemansa hiilidioksidin. Hänen näytteensä ovat peräisin hiilikaivoksista eri puolilta maailmaa; suuri osa viime aikojen työstä on tehty Donetsin altaassa Ukrainassa. Hiilisauman “pohjalla oleva tavara” on jääkauden häntäpää, hän sanoi. Hiilidioksidia on vähän ja kasveilla on “paljon enemmän ilmarakoa” saadakseen tarvitsemansa. “Kivihiilen yläpuolella on yhä vähemmän ilmoja”, hän lisäsi.
silloin CO2 on korkeimmillaan-ja kun tulvat tulevat. Sitten kaikki soilla kuolee tai huuhtoutuu mereen, jossa plankton imee kaiken irtohiilen, ja ilmakehän hiilidioksidi syöksyy jälleen.
mitä tämä siis merkitsee meille nykyään? Aika paljonkin. Maapallo on “interglasiaalisessa” vaiheessa juuri nyt. Hiilidioksidi nousee ja planeetta lämpenee. Jää sulaa, napapiirin ikirouta ja tundra sulavat, maan mikrobeilla on oma kuolleen kasvillisuuden juhlansa ja ne alkavat päästää metaania—voimakasta kasvihuonekaasua—niin suuria määriä, että lämpeneminen lisääntyy.
hiili kertoo, että sinänsä ilmastonmuutoksessa ei ole mitään epätavallista. “ja kun kerromme siitä ihmisille, he ajattelevat, että koska se on luonnollinen prosessi, heidän ei tarvitse huolehtia CO2-päästöistä”, Montanez sanoi. “Mutta se, mitä teemme, ei ole luonnollista.”Luonnon kiertokulku kestää useita satoja tuhansia vuosia. Kasveilla ja eläimillä on aikaa kehittyä. Kun ilmakehän muutokset tapahtuvat näinä päivinä, tämä sykli voisi tapahtua vuosisatojen. Monet kasvit ja otukset ei ole tarpeeksi aikaa sopeutua.
kivihiili kertoo myös, että ilmakehän hiilidioksidin noustessa lämmittävä vaikutus kiihtyy. Kun siihen lisätään hiilivoimaloiden päästöt ja pakokaasut, se on kuin terästäisi boolia. “Se tekee valtavan eron, siitä ei ole epäilystäkään”, Montanez sanoi. “Kysymys kuuluu, milloin.”
