Szczegółowe analizy starożytnego lodu wydobytego z Antarktydy pokazały, że w ciągu ostatnich 50 tys. lat nie było tak szybkiego wzrostu poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, jaki mamy obecnie. Odkrycia te dostarczają nowych informacji na temat okresów gwałtownych zmian klimatycznych w przeszłości i oferują nowy wgląd w potencjalne skutki trwających zmian klimatycznych.
Szczegółowe analizy chemiczne starożytnego lodu z Antarktydy, przeprowadzone przez zespół naukowców kierowany przez badaczy z Oregon State University oraz University of St Andrews i opublikowane na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences” (DOI: 10.1073/pnas.2319652121) wskazują, że obecne tempo wzrostu poziomu dwutlenku węgla w atmosferze jest 10 razy szybsze niż w jakimkolwiek innym momencie naszej historii z ostatnich 50 tys. lat.
Rdzenie lodowe pokazują dawny klimat
Autorzy publikacji uznali obecne tempo wzrostu CO2 w atmosferze za bezprecedensowe. Dwutlenek węgla to gaz cieplarniany występujący naturalnie w atmosferze. Jego zbyt duże stężenie przyczynia się do tzw. efektu cieplarnianego nazywanego też efektem szklarniowym, który jest główną przyczyną zmian klimatycznych. W przeszłości poziomy CO2 w atmosferze ulegały wahaniom ze względu na cykle epoki lodowcowej i inne przyczyny naturalne, ale obecnie rosną z powodu gazów cieplarnianych emitowanych przez człowieka.
– Badanie przeszłości uczy nas, jak bardzo dzisiejszy dzień jest inny. Obecne tempo zmian CO2 jest naprawdę bezprecedensowe – stwierdziła Kathleen Wendt z Oregon State University, główna autorka badania. – W naszych badaniach zidentyfikowaliśmy najszybsze tempo naturalnego wzrostu emisji CO2, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. Obecne tempo, w dużej mierze spowodowane emisją gazów cieplarnianych przez człowieka, jest 10 razy wyższe – dodała.
Naukowcy w swoich pracach wykorzystali lód, który gromadził się na Antarktydzie przez setki tysięcy lat. Zawiera on malutkie próbki starożytnej atmosfery, uwięzione w pęcherzykach powietrza. Rdzenie lodowe z Antarktydy wydobywane są z głębokości nawet 3,2 kilometra. Naukowcy analizują zawarte w nich substancje chemiczne i tworzą na ich podstawie zapisy dotyczące minionego klimatu.
Ustalenia badaczy
Poprzednie badania wykazały, że podczas ostatniej epoki lodowcowej, która zakończyła się około 10 tys. lat temu, było kilka okresów, w których poziom dwutlenku węgla wzrósł znacznie powyżej średniej. Jednak pomiary te nie były wystarczająco szczegółowe, aby ujawnić pełną naturę zmian.
Wykorzystując próbki z rdzenia lodowego wydobytego z Antarktyki Zachodniej, Wendt i jej współpracownicy zbadali, co działo się w tych okresach. Zidentyfikowali wzór wskazujący na korelację wzrostu poziomu CO2 z zimnymi okresami na północnym Atlantyku, znanymi jako zdarzenia Heinricha, które są powiązane z nagłymi zmianami klimatycznymi na całym świecie.
– Zdarzenia Heinricha są naprawdę niezwykłe – powiedział Christo Buizert, współautor badania. – Uważamy, że są one spowodowane zniknięciem pokrywy lodowej w Ameryce Północnej. Uruchamia to reakcję łańcuchową, która obejmuje zmiany w tropikalnych monsunach, zachodnich wiatrach na półkuli południowej i duże wyrzuty CO2 wydobywające się z oceanów – podkreślił.
Podczas najsilniejszego ze wspomnianych okresów wzrostu CO2, poziom dwutlenku węgla podniósł się o około 14 części na milion w ciągu 55 lat, a wahania te następowały mniej więcej raz na 7 tys. lat. Przy obecnym tempie osiągnięcie takiego wzrostu zajmuje tylko pięć do sześciu lat.
Dowody wskazują, że w poprzednich okresach naturalnego wzrostu poziomu dwutlenku węgla nasilały się także zachodnie wiatry, które odgrywają ważną rolę w cyrkulacji w głębinach oceanicznych. To z kolei doprowadziło do szybkiego uwolnienia CO2 z Oceanu Południowego.
Inne badania sugerują, że te zachodnie wiatry wzmocnią się w ciągu następnego stulecia z powodu zmian klimatycznych. Nowe odkrycia sugerują, że jeśli do tego dojdzie, zmniejszy się zdolność Oceanu Południowego do pochłaniania dwutlenku węgla wytwarzanego przez człowieka.
Źródło: Oregon State University, fot. Katherine Stelling/ Oregon State University. Na zdjęciu fragment rdzenia lodowego wydobytego z Antarktydy z widocznymi pęcherzykami powierza.
