Impulsy starożytnego ocieplenia znalezione w próbkach lodu Antarktydy

Epoki lodowcowe Ziemi są zwykle uważane za pozornie niekończące się okresy przenikliwego zimna. Jednak nowe badanie sugeruje, że w tych czasach wybuchy dwutlenku węgla (CO 2) często przedostawały się do atmosfery, zapewniając dziesięciolecia, a nawet stulecia względnego ciepła pośród trwających 10 000 lat chłodów. Takie impulsy mogły spowodować cofnięcie się lodowców i pokryw lodowych, otwierając w ten sposób nowe obszary dla roślin i zwierząt.

Naukowcy mogą śledzić wahania atmosferycznego CO 2 , obserwując rdzenie lodowe wiercone na Antarktydzie, Grenlandii i niektórych wysokich górach na niższych szerokościach geograficznych. Rdzenie zawierają uwięzione pęcherzyki powietrza, gdy puszysty śnieg został ściśnięty w lód pod wpływem nowszych, świeższych warstw wierzchnich.

Niektóre z tych kronik klimatycznych sięgają setek tysięcy lat. Brakowało jednak danych o wysokiej rozdzielczości, śledzących stulecie lub krótsze odchylenia, częściowo z powodu zanieczyszczenia technikami używanymi do ekstrakcji CO 2 z lodu.

W nowym badaniu Christoph Nehrbass-Ahles, fizyk klimatyczny z Uniwersytetu w Cambridge, wraz z kolegami wymyślili sposób ekstrakcji CO 2 ze starożytnego lodu, który jest około trzy razy dokładniejszy niż poprzednie metody. Opracowana przez nich technika kruszenia lodu nie obejmuje tarcia między metalowymi częściami, które mogą być źródłem świeżego CO 2 . Nowe podejście pozwoliło im zmierzyć stężenie CO 2 z dokładnością do jednej części na milion.

Zespół Nehrbass-Ahles przeanalizował następnie fragmenty jądra lodowego o długości 3,5 kilometra wiercone w jednym z najwyższych punktów we wschodniej Antarktydzie. Ich próbki przechwytują okres od 330 000 do 450 000 lat temu – interwał obejmujący jedną pełną epokę lodowcową oraz ciepłe okresy po obu stronach. Średnio każdy punkt danych był oddzielony od sąsiadów o około 300 lat, co oznacza cztero- do sześciokrotnie poprawę rozdzielczości czasowej w porównaniu z poprzednimi badaniami.

Analizy starożytnego lodu Antarktydy (próbki w torbach w chłodni) sugerują, że nagłe impulsy dwutlenku węgla przedostającego się do atmosfery wpływały na klimat Ziemi we wszystkich fazach ostatnich epok lodowcowych. LUCIE MAIGNAN / INSTITUT POLAIRE FRANÇAIS

W okresie 120 000 lat naukowcy zidentyfikowali osiem epizodów, w których poziom CO 2 szybko wzrastał. Siedem z tych ośmiu impulsów trwało ponad 100 lat, a podczas sześciu z nich poziom CO 2 wzrósł o ponad dziewięć części na milion, donoszą dziś naukowcy w Science. (Dla porównania, zanim działalność człowieka zaczęła pompować duże ilości CO 2 do powietrza na początku rewolucji przemysłowej, globalna średnia atmosferycznego CO 2 wynosiła około 280 części na milion).

Wcześniej badacze dostrzegali skoki CO 2 w skali stulecia tylko na podstawie próbek lodu reprezentujących późne etapy najnowszej epoki lodowcowej. Tak więc znalezienie ich w lodzie, który zamiast tego gromadził się podczas ciepłego okresu międzylodowcowego, było niespodzianką, mówi Nehrbass-Ahles.

Nowa analiza zespołu pokazuje, że klimat Ziemi „może zmieniać się znacznie szybciej, niż sądziliśmy” – mówi Shaun Marcott, paleoklimatolog z University of Wisconsin w Madison, który nie był zaangażowany w nowe badanie. Wynikające z tego zmiany w ekosystemach, choć krótkotrwałe, mogły być głębokie.

Nehrbass-Ahles i jego koledzy sugerują, że skoki atmosferycznego CO 2 wynikają ze zmian w przenośniku taśmowym prądów oceanicznych w Oceanie Atlantyckim. Kiedy Golfsztrom słabnie, ten ciepły prąd dostarcza mniej ciepła do wód północnego Atlantyku. Te zmiany temperatury powierzchni morza powodują z kolei zmianę wzorców pogodowych w tropikach, powodując kurczenie się terenów podmokłych, mówi Nehrbass-Ahles. Materiał bogaty w węgiel przechowywany w tych niegdyś bagnistych strefach rozkłada się następnie, wysyłając impuls CO 2 do powietrza, aby ogrzać klimat.

W czasach nowożytnych te starożytne impulsy nie byłyby imponujące: 10 częściowy skok CO2 na milion, który mógł rozwinąć się przez 100 lub więcej lat w czasach przedindustrialnych, może trwać tylko 4 lub 5 lat.

Niemniej jednak Marcott mówi: „Znalezienie tych szybkich skoków [w CO 2 ] jest z mojej perspektywy całkiem ekscytujące”. Wyniki zespołu pokazują, że nagłe impulsy CO 2 występują nie tylko w miarę zanikania epok lodowcowych, ale mogą zostać wywołane w dowolnym momencie cyklu zlodowacenia.

Źródło: Sid Perkins, doi:10.1126/science.abe4285 | Zdjęcie: Photo by Cassie Matias on Unsplash

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x