Naukowcy uważają, że około 416 tys. lat temu pokrywa lodowa Grenlandii całkowicie zniknęła, a duże obszary wyspy były pokryte roślinnością. Globalny poziom mórz był wówczas znacznie wyższy, nawet o sześć metrów powyżej dzisiejszego poziomu.
Przez długi czas sądzono, że pokrywa lodowa Grenlandii przez większą część plejstocenu, okresu zlodowaceń obejmującego ostatnie 2,6 miliona lat, miała się dobrze, nawet podczas cieplejszych okresów, zwanych interglacjałami. Badania z 2021 roku wykazały, że wcale tak nie było i że w ciągu ostatniego miliona lat pokrywa lodowa Grenlandii ustąpiła na czas wystarczająco długi, by roślinność zapuściła korzenie i dobrze się rozwijała. Od tamtego czasu naukowcy wiedzieli, że pokrywa lodowa Grenlandii zniknęła stosunkowo nie tak dawno, ale nie wiedzieli, kiedy dokładnie.
Nowe prace międzynarodowej grupy naukowców zawęziły ten okres. Według nich, około 416 tys. lat temu, w okresie umiarkowanego naturalnego ocieplenia, pokrywa lodowa Grenlandii w większości zniknęła, powodując wzrost mórz i oceanów do poziomu, który oznaczałby katastrofę dla dzisiejszych regionów przybrzeżnych.
Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma „Science” (DOI: 10.1126/science.ade4248).
Nowe, dokładniejsze ustalenia dotyczące pokrywy lodowej Grenlandii zostały oparte na rdzeniu lodowym wydobytym w ramach tajnego projektu amerykańskiej armii z czasów zimnej wojny. W 1966 roku w północno-zachodniej części Grenlandii amerykańscy inżynierowie wykonali odwiert. Przebili 1,5 km lodu i wydobyli rdzeń zamarzniętej gleby, który przeleżał w zamrażarkach różnych instytucji ponad 50 lat, aż do 2017 roku, kiedy to ponownie go odkryto. Okazało się, że rdzeń zawiera skamieniałe liście, gałązki i jedyne w swoim rodzaju rośliny kopalne, zmieszane z pradawnymi osadami. Wyniki analiz próbek sugerowały, że większość lub nawet cała Grenlandia, w ciągu ostatniego miliona lat, a może nawet ostatnich kilkuset tysięcy lat, musiała być wolna od lodu (więcej na ten temat w tekście: Grenlandia stosunkowo niedawno była wolna od lodu. Potwierdza to tajny projekt z czasów zimnej wojny).
Grenlandia jest największą wyspą na świecie, mierzącą około 2,17 miliona kilometrów kwadratowych. Około 80 procent wysypy jest pokryte grubą pokrywą lodową. Pokrywa ta ogromem ustępuje jedynie pokrywie lodowej Antarktydy. A pod lodem Grenlandii kryje się tajemnicza kraina, którą jeszcze 416 tys. lat temu pokrywała tundra, jak wynika z ostatnich ustaleń. Nowe badania wykazały również, że okres bez lodu trwał aż 14 tys. lat. W tym czasie Ziemia przechodziła jeden z najdłuższych okresów międzylodowcowych.
Naukowcy w badaniach skorzystali z szeregu technik datowania. Zmierzyli proporcje rzadkich izotopów glinu i berylu, które gromadzą się w minerałach tylko wtedy, gdy ziemia jest odsłonięta i wystawiona na działanie promieniowania kosmicznego. Zastosowali także datowanie termoluminescencyjne, dzięki któremu oszacowali czas, jaki upłynął od wystawienia osadu na działanie światła.
„Korzystając z próbek pobranych ze środka rdzenia, przygotowanych i przeanalizowanych w ciemności, tak aby materiał zachował dokładną pamięć ostatniej ekspozycji na światło słoneczne, wiemy teraz, że pokrywa lodowa pokrywająca północno-zachodnią Grenlandię, dziś o grubości ponad kilometra, zniknęła podczas długiego, naturalnego ciepłego okresu znanego klimatologom jako MIS 11, między 424 tys. a 374 tys. lat temu” - wyjaśnili autorzy badań na łamach „The Conversation”.
Z kolei modele pokrywy lodowej uwzględniające nowe ustalenia pokazały, że lód Grenlandii musiał się wtedy znacznie skurczyć. Krawędź lodu cofnęła się w tym okresie o setki kilometrów wokół dużej części wyspy. Woda z topniejącego lodu podniosła globalny poziom mórz nawet o sześć metrów.
Podczas interglacjału MIS 11 pokrywy lodowe ograniczały się do wysokich szerokości geograficznych, podobnie jak dzisiaj. Temperatury też były podobne do dzisiejszych. Poziom dwutlenku węgla w atmosferze utrzymywał się na poziomie od 265 do 280 części na milion (ppm) przez około 30 tys. lat, ustalili badacze. Ten czas wystarczył, by Ziemia ociepliła się do tego stopnia, że roztopiła się większość lodu Grenlandii.
„Obecnie nasza atmosfera zawiera 1,5 razy więcej dwutlenku węgla niż w MIS 11, około 420 ppm, a stężenie rośnie z roku na rok. Dwutlenek węgla zatrzymuje ciepło, ogrzewając planetę. Zbyt duża jego ilość w atmosferze podnosi globalną temperaturę, co obecnie obserwujemy. W ciągu ostatniej dekady, wraz ze wzrostem emisji gazów cieplarnianych, ludzie przeżyli osiem najcieplejszych lat w historii. Takie ciepło topi pokrywy lodowe, a utrata lodu dodatkowo ogrzewa planetę, gdy ciemne skały wchłaniają światło słoneczne, które niegdyś odbijał jasny lód i śnieg” - piszą autorzy badań.
„Nawet gdyby wszyscy przestali od jutra spalać paliwa kopalne, poziomy dwutlenku węgla w atmosferze pozostałyby podwyższone przez tysiące, a nawet dziesiątki tysięcy lat. To dlatego, że dwutlenek węgla potrzebuje dużo czasu, aby przenieść się do gleby, roślin, oceanu i skał. Tworzymy warunki sprzyjające bardzo długiemu okresowi ciepła, tak jak MIS 11” - konkludują badacze.
Autorzy sugerują, że utrata pokrywy lodowej Grenlandii zagraża każdemu rejonowi przybrzeżnemu świata. Te tereny obecnie zamieszkują miliardy ludzi. Wszystko to może zniknąć pod wodą w ciągu nadchodzących stuleci. Naukowcy uważają, że analizy rdzenia oraz długości, rozmiarów i skutków MIS 11 mogą pomóc nam zrozumieć, jakie warunki klimatyczne szykujemy kolejnym pokoleniom.
Źródło: The Conversation, Science Alert, fot. Morten Rasch
