Lód sprzed 2 mln lat "mówi" o dawnym klimacie Ziemi
Fot. Fotolia
Z lodowca Antarktydy wydobyto lodowy rdzeń, mający ok 2 mln lat. Badania uwięzionych w nim gazów pozwalają poznać dawny klimat i atmosferę. Z analiz wynika, to nie CO2 odpowiada za główne historyczne globalne zmiany - choć przy obecnych stężeniach wpływ tego gazu na klimat jest decydujący.
Wyniki badania na temat klimatycznej historii Ziemi zespół z Princeton University opisał na łamach magazynu "Nature".
Duża część lodu na Antarktydzie zalega tam od bardzo dawna - skali czasu tego nie mierzy się w latach, a raczej w setkach, tysiącach czy wręcz milionach lat. Innymi słowy niektóre warstwy lodu w lodowcach, zalegających dziś na biegunie południowym, powstawały w czasach, w których nie było czegoś takiego, jak antropogeniczne emisje gazów. Nie było nawet człowieka współczesnego.
W dawnym lodzie uwięzone są maleńkie pęcherzyki gazu, w których wnętrzu uwięziony jest dwutlenek węgla, metan itp. Ich skład i proporcje to kopalnia wiedzy o przeszłości planety. Aby analizować skład takich pęcherzyków, naukowcy wycinają z lodowca długie, lodowe rdzenie. Im dalej w głąb, tym dawniej powstawały określone wastwy lodu.
"Możliwość mierzenia składu atmosfery to jedna z największych zalet badania lodowych rdzeni. To dlatego ludzie spędzają całe lata w najbardziej oddalonych miejscach" - podkreśla główny autor publikacji dr Yuzhen Yan.
W Allan Hills na Antarktydzie badacze wydobyli próbkę lodu, która zawiera w sobie "zapis" na temat warunków panujących w regionie, sięgający aż 2 mln lat wstecz.
Uczestniczący w pracach prof. John Higgins przed kilkoma laty wydobył w tym samym rejonie próbki obejmujące milion lat.
Jak tłumaczą naukowcy, ze względu na ściskanie i ruch lodowca, nienaruszone rdzenie lodowe, jakie udaje się wydobyć, obejmują maksymalnie 800 tys. lat.
Dlatego starsza próbka złożona jest z fragmentów, które jednak tworzą całość, podobnie jak film złożony z wielu scen. "Nie dowiadujemy się w ten sposób o ciągłym procesie, możemy jednak zyskać pojęcie w kwestii dużych zmian zachodzących wraz z upływem czasu" - mówi dr Yuzhen Yan.
Dotąd wiadomo było, że do momentu przypadającego na ok 1,2 mln lat temu epoki lodowcowe polegały na tworzeniu się i cofaniu stosunkowo małych i cienkich lodowców. Następowało to co ok. 40 tys. lat. Później - w czasie tzw. przejścia środkowego plejstocenu - wykształcił się obowiązujący do dziś cykl dłuższych i zimniejszych zlodowaceń. Trwają one po 100 tys. lat.
Okresy te nazywane są "światem 40k" i "światem 100 k".
Według niektórych teorii świat 100k, obejmujący zakończoną przed 11,7 tys. lat epokę lodowcową, powstał z powodu długofalowego spadku stężenia dwutlenku węgla w atmosferze.
Badacze z Princeton twierdzą jednak, że było inaczej - stężenie CO2 było z grubsza stabilne w czasie świata 40k i 100k. Najniższe temperatury i stężenie tego gazu podczas trwania okresu 40k były co prawda wyższe, niż w czasie okresu 100k. Jednak najwyższe wartości były podobne w obu epokach.
"Możliwe, że po przejściu środkowego plejstoceu nastąpiło coś, co obniżyło globalną temperaturę i poziom dwutlenku węgla" - mówi dr Yuzhen Yan. - "Po raz pierwszy mamy bezpośrednią możliwośc prowadzenia pomiarów stężenia gazów cieplarnianych w tamtym okresie. Lodowy rdzeń dostarcza nam szeregu nowych możliwości pomiarowych, które pozwalają nam wejrzeć w świat 40k, kiedy to cykle zlodowaceń bardzo różniły się od dzisiejszych".
Choć to nie długofalowy spadek stężenia dwutlenku mógł bezpośrednio doprowadzić do przejścia Ziemi z okresu 40k - w 100k, to badacze zaobserwowali związek między stężeniem CO2 i globalną temperaturą. "Mówienie, że dwutlenek węgla nie jest ważnym czynnikiem, byłoby całkowicie błędne" - podkreśla prof. Bender.
"W czasie trwających 40 tys. i 100 tys. cykli zlodowaceń, temperatura i ilość lodu zgadzają się z ilością dwutlenku węgla. Zmiany w stężeniu dwutlenku węgla są potrzebne do przejścia z niższych temperatur zlodowaceń do wyższych, w okresach między zlodowaceniami" - opowiada naukowiec.
Jak podkreślają badacze, obecne stężenie CO2 w atmosferze wynosi 400 ppm (części na milion). To prawie o 100 ppm więcej, niż wynosiło najwyższe stężenie w czasie świata 40k.
"Obserwujemy stężenie dwutlenku węgla, jakiego nie było w ciągu dwóch milionów lat. Nasze dane sugerują, że długofalowy spadek stężenia dwutlenku węgla nie był decydującą przyczyną przejścia środkowego plejstocenu. Nie znaczy to jednak, że dwutlenek węgla nie może spowodować globalnych zmian" - mówi dr Yan.
Dodał, że obecnie znajdujemy się w innej sytuacji. "Dwutlenek węgla jest głównym graczem w obecnym świecie. Jeśli chcemy zajrzeć w geologiczną przeszłość, szukając analogii tego, co dzieje się dzisiaj, musimy sięgnąć dalej niż 2 mln lat wstecz" - mówi.
Więcej informacji na stronie.
mat/ zan/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
