Als soort nemen wij mensen als vanzelfsprekend aan dat wij de enigen zijn die in sedentaire gemeenschappen leven, gereedschap gebruiken en ons landschap veranderen om aan onze behoeften te voldoen. Het is ook een uitgemaakte zaak dat in de geschiedenis van de planeet de mens de enige soort is die machines, automatisering, elektriciteit en massacommunicatie ontwikkelt - de kenmerken van de industriële beschaving.
Maar wat als er miljoenen jaren geleden nog een andere industriële beschaving op aarde zou bestaan? Zouden we er vandaag bewijs van kunnen vinden in het geologische record? Door de impact van de menselijke industriële beschaving op aarde te onderzoeken, voerden een paar onderzoekers een studie uit waarin werd onderzocht hoe een dergelijke beschaving kon worden gevonden en hoe dit gevolgen zou kunnen hebben voor de zoektocht naar buitenaards leven.
De studie, die onlangs online verscheen onder de titel "De Silurische hypothese: zou het mogelijk zijn om een industriële beschaving in het geologische record te detecteren", werd uitgevoerd door Gavin A. Schmidt en Adam Frank - een klimatoloog bij het NASA Goddard Institute for Space Studies (NASA GISS) en een astronoom van respectievelijk de Universiteit van Rochester.
Zoals ze in hun studie aangeven, heeft de zoektocht naar leven op andere planeten er vaak toe geleid dat men naar aarde-analogen keek om te zien onder welke omstandigheden het leven zou kunnen bestaan. Dit streven behelst echter ook de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI) die met ons zou kunnen communiceren. Natuurlijk wordt aangenomen dat een dergelijke beschaving eerst een industriële basis moet ontwikkelen.
Dit roept op zijn beurt de vraag op hoe vaak een industriële beschaving zich zou kunnen ontwikkelen - wat Schmidt en Frank de 'Siluriaanse hypothese' noemen. Dit brengt natuurlijk enkele complicaties met zich mee, aangezien de mensheid het enige voorbeeld is van een geïndustrialiseerde soort die we kennen. Bovendien is de mensheid de afgelopen eeuwen slechts een industriële beschaving geweest - slechts een fractie van haar bestaan als een soort en een klein deel van de tijd dat complex leven op aarde heeft bestaan.
Omwille van hun studie merkte het team eerst het belang van deze vraag op voor de Drake-vergelijking. Samenvattend stelt deze theorie dat het aantal beschavingen (N) in ons sterrenstelsel dat we zouden kunnen communiceren is gelijk aan de gemiddelde snelheid van stervorming (R*), het deel van die sterren met planeten (fp), het aantal planeten dat het leven kan ondersteunen (ne), het aantal planeten dat leven zal ontwikkelen ( fl), het aantal planeten dat intelligent leven zal ontwikkelen (fik), het aantal beschavingen dat transmissietechnologieën zou ontwikkelen (fc), en hoe lang deze beschavingen signalen de ruimte in moeten sturen (L).
Dit kan wiskundig worden uitgedrukt als: N = R* x fp x ne x fl x fik x fc x L
Zoals ze in hun studie aangeven, kunnen de parameters van deze vergelijking veranderen dankzij de toevoeging van de Silurian Hypothesis, evenals recente exoplanetenonderzoeken:
"Als er in de loop van het bestaan van een planeet meerdere industriële beschavingen kunnen ontstaan in de tijd dat er überhaupt leven bestaat, dan is de waarde van fc kan in feite groter zijn dan één. Dit is een bijzonder overtuigende kwestie in het licht van de recente ontwikkelingen in de astrobiologie, waarin de eerste drie termen, die allemaal puur astronomische waarnemingen omvatten, nu volledig zijn vastgesteld. Het is nu duidelijk dat de meeste sterren planetenfamilies herbergen. Veel van die planeten zullen zich inderdaad in de bewoonbare zones van de ster bevinden. '
Kortom, dankzij verbeteringen in instrumentatie en methodologie hebben wetenschappers de snelheid kunnen bepalen waarmee sterren in ons sterrenstelsel ontstaan. Bovendien hebben recente onderzoeken naar buitenzonneplaneten sommige astronomen ertoe gebracht te schatten dat ons sterrenstelsel wel 100 miljard potentieel bewoonbare planeten kan bevatten. Als er bewijs zou kunnen worden gevonden voor een andere beschaving in de geschiedenis van de aarde, zou dit de Drake-vergelijking verder beperken.
Vervolgens gaan ze in op de waarschijnlijke geologische gevolgen van de menselijke industriële beschaving en vergelijken ze die vingerafdruk met potentieel vergelijkbare gebeurtenissen in het geologische record. Deze omvatten het vrijkomen van isotoopafwijkingen van koolstof, zuurstof, waterstof en stikstof, die het gevolg zijn van broeikasgasemissies en stikstofmeststoffen. Zoals ze in hun studie aangeven:
“Sinds het midden van de 18e eeuw hebben mensen meer dan 0,5 biljoen ton fossiele koolstof vrijgemaakt door het verbranden van kolen, olie en aardgas, met een snelheid die in een orde van grootte sneller is dan natuurlijke langetermijnbronnen of putten. Daarnaast is er op grote schaal ontbossing en is kooldioxide in de lucht terechtgekomen door verbranding van biomassa. ”
Ze houden ook rekening met verhoogde sedimentstromen in rivieren en de afzetting ervan in kustmilieus als gevolg van landbouwprocessen, ontbossing en het graven van kanalen. De verspreiding van gedomesticeerde dieren, knaagdieren en andere kleine dieren wordt ook beschouwd - evenals het uitsterven van bepaalde diersoorten - als een direct gevolg van de industrialisatie en de groei van steden.
De aanwezigheid van synthetische materialen, kunststoffen en radioactieve elementen (veroorzaakt door kernenergie of nucleaire testen) zal ook een stempel drukken op het geologische record - in het geval van radioactieve isotopen, soms voor miljoenen jaren. Ten slotte vergelijken ze gebeurtenissen in het verleden met uitstervingsniveaus om te bepalen hoe ze zich zouden verhouden tot een hypothetische gebeurtenis waarbij de menselijke beschaving instortte. Zoals ze zeggen:
“De duidelijkste klasse van gebeurtenissen met dergelijke overeenkomsten zijn de hyperthermalen, met name het Paleoceen-Eoceen thermisch maximum (56 Ma), maar dit omvat ook kleinere hyperthermische gebeurtenissen, anoxische oceaangebeurtenissen in het Krijt en het Jura, en significant (indien minder goed gekarakteriseerd) ) gebeurtenissen van het Paleozoïcum. ”
Deze gebeurtenissen werden specifiek overwogen omdat ze samenvielen met temperatuurstijgingen, toename van koolstof- en zuurstofisotopen, toegenomen sediment en uitputting van zuurstof uit de oceaan. Gebeurtenissen die een zeer duidelijke en duidelijke oorzaak hadden, zoals het uitsterven van het Krijt-Paleogeen (veroorzaakt door een asteroïde-inslag en massaal vulkanisme) of de Eoceen-Oligoceen-grens (het begin van Antarctische ijstijd) werden niet overwogen.
Volgens het team vertonen de gebeurtenissen die ze hebben overwogen (bekend als 'hyperthermalen') overeenkomsten met de antropocene vingerafdruk die ze hebben geïdentificeerd. Volgens onderzoek dat door de auteurs is geciteerd, vertoont het Paleoceen-Eoceen Thermisch Maximum (PETM) met name tekenen die consistent zouden kunnen zijn met anthorpogene klimaatverandering. Deze omvatten:
“[A] fascinerende opeenvolging van gebeurtenissen van 100-200 kyr en waarbij snel (in misschien minder dan 5 kyr) exogene koolstof in het systeem wordt ingevoerd, mogelijk gerelateerd aan de indringing van de Noord-Amerikaanse Igneous Province in organische sedimenten. De temperaturen stegen met 5–7 ° C (afgeleid van meerdere proxy's) en er was een negatieve piek in koolstofisotopen (> 3%), en verminderde het behoud van carbonaat in de oceaan. ”
Ten slotte besprak het team enkele mogelijke onderzoeksrichtingen die de beperkingen op deze vraag zouden kunnen verbeteren. Dit zou volgens hen kunnen bestaan uit een "diepere verkenning van elementaire en compositorische afwijkingen in bestaande sedimenten die eerdere gebeurtenissen omvatten die worden uitgevoerd". Met andere woorden, het geologische record voor deze uitstervingsgebeurtenissen moet nauwkeuriger worden onderzocht op afwijkingen die in verband kunnen worden gebracht met de industriële beschaving.
Als er afwijkingen worden gevonden, bevelen ze verder aan dat het fossielenbestand kan worden onderzocht op kandidaat-soorten, wat vragen zou oproepen over hun uiteindelijke lot. Natuurlijk erkennen ze ook dat er meer bewijs nodig is voordat de Silurische hypothese als levensvatbaar kan worden beschouwd. Veel gebeurtenissen in het verleden waarbij abrupte klimaatverandering plaatsvond, zijn bijvoorbeeld in verband gebracht met veranderingen in vulkanische / tektonische activiteit.
Ten tweede is er het feit dat de huidige veranderingen in ons klimaat sneller gaan dan in enige andere geologische periode. Dit is echter moeilijk met zekerheid te zeggen, aangezien er grenzen zijn aan de chronologie van het geologische record. Uiteindelijk zal meer onderzoek nodig zijn om te bepalen hoe lang eerdere uitstervingsgebeurtenissen (die niet het gevolg waren van effecten) ook hebben geduurd.
Buiten de aarde kan deze studie ook gevolgen hebben voor de studie van het vorige leven op planeten zoals Mars en Venus. Ook hier suggereren de auteurs hoe verkenningen van beide het bestaan van vroegere beschavingen zouden kunnen onthullen, en misschien zelfs de mogelijkheid zouden versterken om bewijs te vinden van vroegere beschavingen op aarde.
“We merken hier op dat er overvloedig bewijs bestaat van oppervlaktewater in oude Mars-klimaten (3,8 Ga), en speculatie dat vroege Venus (2 Ga tot 0,7 Ga) bewoonbaar was (als gevolg van een zwakkere zon en een lagere CO2-atmosfeer) werd ondersteund door recente modelstudies ”, stellen ze. “Het is denkbaar dat in de toekomst op beide planeet diepbooroperaties kunnen worden uitgevoerd om hun geologische geschiedenis te beoordelen. Dit zou de overweging beperken van wat de vingerafdruk van het leven zou kunnen zijn, en zelfs van de georganiseerde beschaving. '
Twee belangrijke aspecten van de Drake-vergelijking, die de waarschijnlijkheid behandelt om elders in de melkweg leven te vinden, zijn het enorme aantal sterren en planeten dat er is en de hoeveelheid tijd die het leven heeft moeten evolueren. Tot nu toe werd aangenomen dat één planeet zou leiden tot één intelligente soort die in staat is tot geavanceerde technologie en communicatie.
Maar als dit aantal meer blijkt te zijn, kunnen we een sterrenstelsel vinden vol met beschavingen, zowel in het verleden als in het heden. En wie weet? De overblijfselen van een eens zo geavanceerde en grote niet-menselijke beschaving kunnen heel goed onder ons zijn!
