Na tych modelach małej Ziemi otwarcie oceanów pod trwałą czapą lodową wystawia ją na wpływ krążących prądów oceanicznych, w szczególności ciepłych prądów wodnych. Takie otwarcie może zmienić czapę lodową ze stałej pokrywy kontynentalnej – takiej jak współczesna antarktyczna pokrywa lodowa – na sezonową pokrywę morską, taką jak współczesna arktyczna czapa lodowa. Morskie pokrywy lodowe generalnie nie są zachowywane w zapisach skalnych, natomiast pokrywy kontynentalne są zapisane w postaci antycznych skał i formacji lodowcowych. Otwarcie współczesnych oceanów może z kolei wpłynąć na obecność, rozmiar i zakres czapy lodowej w ramach tych stref klimatycznych i bezpośrednio wpłynąć na globalny klimat, poziomy mórz oraz rozkład lub zanik różnych gatunków roślin i zwierząt.

Na rycinie 5 widoczną migrację bieguna południowego i otwarcie Oceanu Południowoatlantyckiego obrazują małe modele Ziemi od triasu do oligocenu poprzedzające migrację Antarktyki w rejon bieguna południowego oraz ukształtowanie się pokrywy lodowej w czasie miocenu i utrzymywanie się jej do dnia dzisiejszego. Co ważne, od momentu przemieszczenia się w region bieguna południowego antarktyczna pokrywa lodowa utworzyła trwałą kontynentalną czapę lodową, która istnieje od ponad 33 milionów lat.

 

Starożytne rafy koralowe

W Australii na przykład jest dużo obaw o związane ze zmianami klimatu uszkodzenia raf koralowych. W oparciu o aktualne rozkłady wapienie i rafy koralowe występują generalnie w obrębie szerokiej strefy rozciągającej się między mniej więcej 25 stopniem szerokości geograficznej północnej i 25 stopniem szerokości geograficznej południowej. Obecność ciepłych prądów wodnych może rozszerzać miejsce występowania tego rodzaju organizmów morskich poza tę strefę. W obszarze tej podstawowej strefy ciepłe wody i prądy oceaniczne umożliwiają związanym z rafami koralowymi organizmom i innym stworzeniom morskim życie wzdłuż płytkich półek kontynentów i wysp.

Opublikowany rozkład występowania raf węglanowych, których wiek rozciąga się od środkowego do późnego paleozoiku (około 300 do 250 milionów lat temu), pokazuje rycina 6 w postaci żółtych kropek naniesionych na permski model małej Ziemi wraz z położeniem ustalonych tropikalnych stref klimatycznych. Przedstawiony jest tam również rozkład starożytnych mórz kontynentalnych ustalony na podstawie rozkładu opublikowanych zarysów brzegowych na modelach małej Ziemi. Na tej rycinie jest pewna drobna rozbieżność między zaznaczonymi miejscami występowania raf a opublikowanymi antycznymi liniami brzegowymi. Jest to spowodowane tym, że dane dotyczące raf sięgają wstecz o dalsze 100 do 200 milionów lat do czasów, kiedy położenie tych linii brzegowych różniło się od pokazanych na tym permskim pangeańskim modelu małej Ziemi.

 

 

Ryc. 6

 

 

Rozkład raf węglanowych ładnie rozpościera się wzdłuż równika i pokazuje zgodną korelację z przyjętymi równikowymi strefami tropikalnymi. Trzeba tu zauważyć, że na wszystkich modelach Ziemi starożytne strefy klimatyczne pozostają jako stosunkowo sztywne strefy szerokości geograficznej. Podobnie obecność żywych organizmów morskich związana jest z występowaniem i położeniem tych preferowanych stref klimatycznych oraz panujących w owym czasie warunków środowiskowych.

W trakcie superkontynentalnego rozpadu i dryfu współczesnych kontynentów te morskie organizmy są zmuszane przez dziesiątki, a nawet setki milionów, lat do ciągłego przemieszczania się i ponownego tworzenia nowych raf lub kolonii w celu pozostania w obrębie preferowanych przez nie stref klimatycznych. Tak więc, jeśli starożytny kontynent i przylegająca do niego rafa przemieszczają się z preferowanej strefy klimatycznej, to żyjące na tej rafie morskie organizmy prawdopodobnie będą stopniowo wymierać. Pozostałością po takiej migracji byłaby więc opuszczona starożytna rafa koralowa, co pokazano na rycinie 6. Z kolei kiedy kontynent migruje do tropikalnej strefy klimatycznej, morskie organizmy najprawdopodobniej zaczynają tworzyć nową rafę bądź powiększać już istniejącą.

Ten rozrzut w lokalizacji raf podkreśla rycina 7, na której rozkłady węglanowych raf od wczesnopaleozoicznych (540 mln lat temu) do jurajskich (200 mln lat temu) są przedstawione w postaci różnych kolorowych kropek rozmieszczonych na wczesnojurajskim modelu małej Ziemi. Różne skupiska raf na tej ilustracji wyraźnie podkreślają ten okres zaburzeń w postaci położenia kontynentów i większości opuszczonych starożytnych raf koralowych leżących daleko na północy w umiarkowanych strefach klimatycznych.

 

 

Ryc. 7

 

 

Ten scenariusz ma zastosowanie do naszego obecnego rozkładu raf, w którym istotna zmiana klimatu lub warunków środowiskowych ostatecznie zmusi żywe organizmy do przemieszczenia się ku dogodniejszym warunkom, gdzie utworzą nowe rafy.

 

Historyczne zmiany klimatu

Przechodząc do historycznych zmian klimatu, należy stwierdzić, że wbrew powszechnemu przekonaniu nasza planeta doświadczała w przeszłości długich okresów zmian klimatycznych bez żadnego udziału ludzkości. Dzięki dowodom zachowanym w pierścieniach drzew, warstwach lodu w lodowcach, osadach oceanicznych, rafach koralowych i warstwach w różnych skałach osadowych wiemy, jak kształtował się dawny klimat. Na przykład bąble powietrza w lodowcu zawierają próbki starożytnej atmosfery ziemskiej, co pozwala naukowcom prześledzić historię gazów cieplarnianych sięgającą ponad 800 000 lat wstecz. Także skład chemiczny lodu pozwala ustalić przeciętne globalne temperatury panujące w różnych okresach (rycina 8). Wykorzystując te starożytne dowody, naukowcy mogą stworzyć zapis zmian starożytnych temperatur i klimatów na Ziemi zwanych „paleoklimatami”.

 

 

Ryc. 8