در طول ۵۰۰  میلیون سال قبل، سیاره‌ی ما دوره‌های مدام‌ی سرما و گرما را پشت سر گذاشته است که درطول آن‌ها، سطح اقیانوس‌ها بالا و پایین و صخره‌های یخی ذوب شده و مجدد راه اندازی شده‌اند. در تحول دما، نور خورشید و کربن دی‌اکسید بازیگران مهم می باشند، اما اکنون  انسان‌ها نیز در آن نقش دارند.

هر چه دانشمندان بهتر بتوانند داستان آب‌وهوا را از قبل تا بحال بازسازی کنند، بهتر پیش‌بینی می‌کنند که در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد. میانگین دمای سطح جهانی در ۵۰۰ میلیون سال قبل ۲۴ درجه سانتی‌گراد بوده و بعضی اوقات‌اوقات به ۳۶ درجه سانتی‌گراد می‌رسیده، در حالی که اکنون نزدیک به ۱۴ یا ۱۵ درجه‌ی‌ سانتی‌گراد است. مطابق دقیق‌ترین مطالعه تا بحال که در ساینس انتشار شده است، کمترین میانگین دمای سیاره درحدود ۱۱ درجه‌ی سانتیگراد بوده است.

امیلی جی جود، نویسنده‌ی ارشد مطالعه و تحلیلگر تحقیقات آب‌وهوا، می‌گوید یافته‌های تازه مشخص می کند که با وجود همه کربن دی‌اکسیدی که اکنون انسان‌ها با سوزاندن سوخت‌های فسیلی به اتمسفر پمپاژ می‌کنند، دما امکان پذیر بیش‌ازحد انتظار در هزاره‌های آینده افزایش یابد.

در واقع درطول گرم‌ترین دوره‌ها، میانگین دمای سطح زمین در مناطق استوایی به ۴۲ درجه سانتی‌گراد می‌رسید، به این معنی که برخی از مناطق زمینی برای زنده‌ماندن گیاهان و حیوانات زیاد گرم بودند. حتی مناطق قطبی نیز در این زمان‌ها گرم بودند و میانگین دمایشان بیشتر از ۲۰ درجه سانتی‌گراد می بود.

ربط نیرومندتری بین سطوح کربن دی‌اکسید جو و میانگین دمای جهانی وجود دارد

جود می‌گوید: «به گمان زیادً در طول نیم‌میلیارد سال قبل چندین دوره وجود داشته که مناطق خاصی غیرقابل‌سکونت بوده یا تنوع زیستی در آن مناطق زیاد کم بوده است.»

تیم جود این چنین ربط نیرومندتری نسبت به انتظارات قبلی، بین سطوح کربن دی‌اکسید در جو و میانگین دمای جهانی یافت. تیم انتظار داشت در طول این چنین بازه‌ی طویل‌ای رابطه‌ی کربن دی‌اکسید و دما به علت عوامل دیگر، همانند درخشان‌شدن خورشید، ضعیف‌تر شود. جود می‌گوید: «این شگفتی‌آور می بود و مشخص می کند که غلظت کربن دی‌اکسید اتمسفر نقش مهم‌تر از آنچه قبلاً فکر می‌شد، در تنظیم آب‌وهوای زمین بازی می‌کند.»

دکتر جود او گفت: «ما نمی‌گوییم [دمای زمین] فوراً گرم می‌شود. اما در دراز زمان، سیاره به گمان زیادً گرم‌تر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم خواهد شد.» او او گفت که در این بین، انسان‌ها به شدت و تقریباً ۴۰ میلیارد تن در سال، کربن دی‌اکسید را به آسمان اضافه می‌کنند که اثرات فاجعه بارتری نسبت به تغییرات تدریجی و زمین‌شناسی قبل زمین خواهد داشت.

دکتر جود می‌گوید وقتی که کربن دی‌اکسید و دما به شدت تحول می‌کنند، دیگر چیزهای روی سیاره نمی‌تواند شدت خود را نگه داری کند. محیط‌زیست با سرعتی زیاد بالا برای موجودات زنده درحال تحول است و علتمی‌شود که انقراض‌های دسته‌جمعی را توانایی کنیم.

کارشناسان زمان‌ها است می‌دانستند که در زیاد تر ۵۰۰ میلیون سال قبل و اَبَردوران پیدازیستی، زمین گرم‌تر از حال حاضر بوده و ورقه‌های یخی بزرگی نداشته است؛ اما دقیقا چه مقدار گرم بوده؟

تحقیقات دکتر جود نشان داد که میانگین دمای سطح زمین در طول ۵۰۰ میلیون سال قبل بین ۱۱ درجه سانتی‌گراد تا ۳۶ درجه سانتی‌گراد در نوسان بوده است. آخرین دوره‌ی گرمای شدید یا «گرمخانه» نزدیک به ۵۶ میلیون سال پیش بوده که گیاهان و حیوانات گرمسیری در قطب شمال زندگی می‌کردند. سپس دمای زمین افت یافت تا این که انتشار کردن گازهای گلخانه‌ای ناشی از انسان علتافزایش شدید در یک قرن و نیم قبل شد.

نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در برخی از پوسته‌های فسیلی می‌تواند دمای قبل اقیانوس را نشان دهد، اما این ایزوتوپ‌ها فقط اختصاصی یک تکه از اقیانوس می باشند. مدل‌های اقلیمی یک نمای کلی جهانی اراعه خواهند داد، اما از آنجایی که عدم قطعیت بسیاری در رابطه شرایط در قبل‌های دور وجود دارد، مدل‌ها امکان پذیر به طور گسترده‌ای از حقیقت فاصله داشته باشند. به این علت برای کشف آب‌وهوای قبل‌ی زمین، دکتر جود و تیمش داده‌های فسیلی را با مدل‌های کامپیوتری ترکیب کردند.

در دراز زمان، زمین به گمان زیادً گرمتر از آنچه قبلاً فکر می‌کردیم خواهد شد

نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در پوسته‌های باستانی به تعیین دقیق دمای اقیانوس‌ها پشتیبانی کرد، در حالی که مدل‌ها تصویری گسترده‌تر و جهانی اراعه کردند. تیم تحقیقاتی با اجرای صدها همانند‌سازی و داده‌های ایزوتوپی را برای اصلاح تاریخ دمای زمین در طول ۵۰۰ میلیون سال قبل مطابقت دادند. این روش ابتکاری، به نام جذب داده‌ها، هیچ زمان به طور سیستماتیک در این چنین جدول وقتی گسترده‌ای منفعت گیری نشده می بود.

با وجود نقاط قوت، این رویکرد بر فرضیاتی در رابطه دقت فسیلی و مناطق بدون داده تکیه دارد. اگرچه این یافته‌ها قطعی نیستند، پایه‌ای برای مطالعات اقلیمی آینده تشکیل می‌کنند و بینشی در رابطه چگونگی تکامل آب‌وهوای زمین و زندگی اراعه خواهند داد.

جود اصرار می‌کند که تغییرات سریع آب‌وهوا در قبل به انقراض دسته جمعی منجر شد. با افزایش شدت گرمایش امروز، بشریت با چالش‌های جدی، از افتآب گرفته تا بالاآمدن سطح دریا روبه رو است که به‌طور بالقوه حیاتی‌ترین اکوسیستم‌ها و جوامع ما را تهدید می‌کند. فهمیدن قبل امکان پذیر به ما در مسیریابی آینده پشتیبانی کند.