เมื่อ 56 ล้านปีก่อน การเพิ่มขึ้นอย่างเป็นปริศนาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศส่งผลให้อุณหภูมิโลกพุ่งพรวด ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในชั่วพริบตาของธรณีกาลนี้ทำให้สรรพชีวิตพลิกผันไปตลอดกาล
โลกเมื่อราว 56 ล้านปีก่อนผิดแผกจากโลกในปัจจุบัน มหาสมุทรแอตแลนติกยังไม่เปิดเต็มที่ และส่ำสัตว์ซึ่งอาจรวมถึงบรรพบุรุษไพรเมตของมนุษย์ สามารถเดินทางจากเอเชียผ่านยุโรปข้ามกรีนแลนด์ไปถึงอเมริกาเหนือได้ โดยไม่เห็นหิมะสักปุยเดียว กระทั่งก่อนหน้าช่วงเวลาดังกล่าว โลกก็อุ่นกว่าทุกวันนี้มากแล้ว แต่ในช่วงรอยต่อระหว่างสมัยพาลีโอซีนกับอีโอซีน โลกกลับอุ่นขึ้นมากอย่างรวดเร็ว
สาเหตุคือการปล่อยคาร์บอนครั้งใหญ่อย่างฉับพลันเมื่อเทียบกับธรณีกาล เพียงแต่ปริมาณคาร์บอนที่ปล่อยขึ้นสู่บรรยากาศในช่วงความร้อนสูงสุดในสมัยพาลีโอซีน-อีโอซีนหรือพีอีทีเอ็ม (Paleocene-Eocene Thermal Maximum: PETM) ยังไม่แน่ชัด ประมาณคร่าวๆว่าน่าจะสูสีกับการปล่อยคาร์บอนในปัจจุบันถ้ามนุษย์เผาถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติทั้งหมดที่มีอยู่ในโลก ช่วงพีอีทีเอ็มกินเวลายาวกว่า 150,000 ปีกระทั่งคาร์บอนส่วนเกินถูกดูดซับไปสิ้น ก่อให้เกิดภัยแล้ง อุทกภัย แมลงระบาด และสิ่งมีชีวิตบางชนิดสูญพันธุ์ไป แม้ชีวิตบนโลกยังอยู่รอดปลอดภัย ซ้ำยังเจริญงอกงามเสียด้วย แต่ก็เปลี่ยนโฉมหน้าไปอย่างลิบลับ ปัจจุบันผลกระทบทางวิวัฒนาการที่เกิดจากปรากฏการณ์คาร์บอนพุ่งสูงในครั้งนั้น พบเห็นได้รอบตัวเรา หรือจะว่าไปก็รวมถึงตัวเราด้วย และทุกวันนี้พวกเรากำลังทำให้ประวัติศาสตร์ซ้ำรอยเสียเอง
คาร์บอนทั้งหมดเหล่านั้นมาจากไหน เรารู้ว่าคาร์บอนส่วนเกินในบรรยากาศตอนนี้มาจากตัวเรา แต่เมื่อ 56 ล้านปีก่อนยังไม่มีมนุษย์ แล้วยิ่งไม่ต้องพูดถึงรถยนต์และโรงไฟฟ้า คาร์บอนพุ่งสูงช่วงพีอีทีเอ็มมีแหล่งที่มาที่เป็นไปได้หลายแหล่ง เป็นต้นว่าเกิดการระเบิดครั้งใหญ่ของภูเขาไฟหลายครั้งซึ่งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากตะกอนอินทรีย์ก้นสมุทรออกมา ไฟป่ายังอาจเผาผลาญตะกอนพีตในสมัยพาลีโอซีน หรือจะเป็นดาวหางยักษ์ที่พุ่งชนหินคาร์บอเนตจนเป็นสาเหตุของการปล่อยคาร์บอนปริมาณมหาศาลอย่างรวดเร็ว
สมมุติฐานเก่าแก่ที่สุดและยังคงเป็นที่ยอมรับมากที่สุดคือ คาร์บอนส่วนใหญ่มาจากตะกอนมหาศาลของมีเทน ไฮเดรต ซึ่งเป็นสารประกอบประหลาดคล้ายน้ำแข็ง มีโมเลกุลของน้ำหลายโมเลกุลก่อตัวล้อมรอบโมเลกุลมีเทนเดี่ยวๆ ไฮเดรตจะคงตัวที่ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำในช่วงแคบๆเท่านั้น ทุกวันนี้ เราพบตะกอนไฮเดรตปริมาณมากใต้เขตทุนดราของอาร์กติกและใต้พื้นสมุทร ในช่วงพีอีทีเอ็ม ความร้อนแรกเริ่มมาจากไหนสักแห่ง อาจเป็นภูเขาไฟหรือวงโคจรของโลกที่ปรวนแปรเล็กน้อยจนทำให้บางส่วนของโลกได้รับแสงอาทิตย์มากกว่าปกติ อาจส่งผลให้ไฮเดรตหลอมละลายจนโมเลกุลมีเทนหลุดจากวงล้อมของน้ำและลอยขึ้นสู่บรรยากาศ
สมมุติฐานดังกล่าวช่างน่าพรั่นพรึง ก๊าซมีเทนในบรรยากาศทำให้โลกร้อนได้มากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึงกว่า 20 เท่าเมื่อเทียบโมเลกุลต่อโมเลกุล พอผ่านไป 10 ปีหรือ 20 ปี มันจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และทำให้โลกร้อนต่อไปอีกนาน นักวิทยาศาสตร์หลายคนเตือนว่า ความร้อนจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลในยุคปัจจุบันอาจนำไปสู่การปล่อยก๊าซมีเทนครั้งใหญ่จากทะเลลึกและขั้วโลกเหนือ
ขณะที่มหาสมุทรดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งทำให้โลกร้อน น้ำทะเลก็กลายเป็นกรดมากขึ้นและจะเป็นเช่นนี้ต่อไปในศตวรรษหน้าเมื่อระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์พุ่งสูงอีกครั้ง หลักฐานนี้พบเห็นได้ในตะกอนใต้ทะเลลึกบางแห่งซึ่งบ่งชี้ถึงช่วงพีอีทีเอ็มอย่างชัดเจน
ในช่วงพีอีทีเอ็ม มหาสมุทรที่เป็นกรดจะละลายแคลเซียมคาร์บอเนตไปหมด พอถึงจุดนี้เราอาจนึกถึงชะตากรรมที่ตามมาได้ไม่ยาก เมื่อน้ำทะเลที่เป็นกรดทำลายล้างสรรพชีวิตจำนวนมหาศาล โดยเฉพาะการกัดกร่อนเปลือกและโครงสร้างหินปูนของปะการัง หอยกาบ และฟอแรม ซึ่งเป็นสภาพการณ์ที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนในปัจจุบันคาดว่าอาจเกิดขึ้นในศตวรรษที่ยี่สิบเอ็ด
หากพิจารณาระดับความเป็นกรดของมหาสมุทร นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่า การพุ่งสูงระลอกแรกน่าจะมีคาร์บอนราวสามล้านล้านตันเข้าสู่บรรยากาศ จากนั้นอีก 1.5 ล้านล้านตันจึงค่อยๆปล่อยออกมา ปริมาณรวม 4.5 ล้านล้านตันนั้นใกล้เคียงกับปริมาณคาร์บอนทั้งหมดที่คาดการณ์กันในปัจจุบันว่าน่าจะกักเก็บอยู่ในแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิล ที่มีอยู่ในโลก การพุ่งสูงครั้งแรกสอดคล้องกับการปล่อยคาร์บอนของมนุษย์ในอัตราปัจจุบันเป็นเวลา 300 ปี ถึงแม้ข้อมูลจะไม่แน่นอน แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ก็สันนิษฐานว่า การปล่อยคาร์บอนในช่วงพีอีทีเอ็มนั้นเกิดขึ้นช้ากว่ามากโดยใช้เวลาหลายพันปี
ไม่ว่าการปล่อยคาร์บอนจะเร็วหรือช้า กระบวนการทางธรณีวิทยาต้องใช้เวลาในการกำจัดนานกว่ามาก ขณะที่คาร์บอเนตบนพื้นสมุทรละลายความเป็นกรดก็ลดลง มหาสมุทรจึงดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากขึ้น และภายในไม่กี่ร้อยปีหรือพันปีหลังการปล่อยคาร์บอนอย่างฉับพลัน ช่วงที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศมีปริมาณสูงสุดก็ผ่านไป ในเวลาเดียวกัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายอยู่ในเม็ดฝนก็ชะล้างแคลเซียมจากหินและดินไหลลงสู่ทะเล ไปรวมกับคาร์บอเนตไอออนเพื่อสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตเพิ่มขึ้น ฝนค่อยๆชะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินในบรรยากาศและกลายเป็นหินปูนที่ก้นทะเลในที่สุด แล้วสภาพอากาศก็ค่อยๆกลับคืนสู่สภาวะก่อนหน้า
การเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิลปลดปล่อยคาร์บอนกว่า 300,000 ล้านตันนับตั้งแต่ศตวรรษที่สิบแปด นั่นอาจยังไม่ถึงหนึ่งในสิบของคาร์บอนที่กักเก็บอยู่ใต้ดินหรือคาร์บอนที่ปล่อยออกมาในช่วงพีอีทีเอ็มด้วยซ้ำ จริงอยู่ที่ว่าช่วงเวลาอันไกลโพ้นนั้นไม่ได้ให้คำตอบว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับชีวิตบนโลก ถ้าเราเลือกเผาผลาญเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เหลือ เป็นไปได้ว่าอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการอย่างขนานใหญ่ และเมื่อคำนึงถึงความกดดันอีกสารพัดที่มีต่อสิ่งมีชีวิตนั่นอาจทำให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ช่วงพีอีทีเอ็มแค่ช่วยให้เราประเมินทางเลือกที่มีอยู่เท่านั้น ช่วงเวลาหลายสิบล้านปีนับจากนี้ ไม่ว่าโฉมหน้าของมนุษยชาติจะเป็นอย่างไร รูปแบบของชีวิตทั้งหมดบนโลกอาจ ผิดแผกไปจากสิ่งที่ควรจะเป็นอย่างสิ้นเชิง เพียงเพราะวิธีในการเติมพลังงานเพื่อขับเคลื่อนชีวิตของเราในระยะเวลาเพียงไม่กี่ร้อยปี
ตุลาคม 2554
