Végre megtudtuk, mennyire volt hideg a jégkorszakban

Pleisztocén tájkép a Würm-galciális, az utolsó nagy eljegesedés idején

Klímatudósok a „visszafele jóslás" módszerével kiszámították, pontosan mennyivel volt alacsonyabb a Föld átlaghőmérséklete a 20 ezer évvel ezelőtti glaciális maximum idején, vagyis a jégkorszak csúcsán.

Egy nyitva maradt kérdés: milyen hideg volt pontosan a Würm-glaciálisban?

Az Arizonai Egyetem által irányított kutatócsoport a legutolsó, 20 ezer évvel ezelőtt tetőzött jégkorszak globális átlaghőmérsékletét 7.8°C-ban állapította meg. Az eredmények egyebek mellett hozzásegítenek a légköri széndioxidszint ma tapasztalható emelkedése és az átlagos földi hőmérséklet közti kapcsolat jobb megértéséhez – állítják a kutatók.

Az utolsó jégkorszaki tetőzés olyan időszak volt a Föld történetében, amikor hatalmas kiterjedésű gleccserek borították

Észak-Amerika nagyjából felét, Európa és Dél-Amerika jelentős területeit, illetve Ázsia sok részét.

A Föld 18 000 éve, a Würm-glaciális idején. Az arktikus jégmező egészen a Kárpátok láncáig nyúlt le Európában Forrás: Wikimedia Commons/NASA

Ezzel együtt világszerte virágkorukat élték a hideghez alkalmazkodott növények és állatok.

„Rengeteg adatunk van erről az időszakról, hiszen oly régóta tanulmányozzuk – mondta el Jessica Tierney, az Arizonai Egyetem földtudományi tanszékének munkatársa.

Egy kérdés, amit a tudomány régóta vágyott megválaszolni, mégis máig nyitva maradt: pontosan mennyire volt hideg a jégkorszak?"

Tierney a vezető szerzője a Nature legújabb számában megjelent közleménynek, amely szerint a jégkorszak globális átlaghőmérséklete mintegy 6 Celsius-fokkal volt alacsonyabb a mainál.

A Würm-glaciális végét követő gyors felmelegedés hatására eltűnt például a pleisztocén eljegesedési periódusokat jellemző tundra a Kárpát-medencéből Forrás: Wikimedia Commons

A kontextus kedvéért: a 20. század globális átlaghőmérséklete nagyjából 14°C volt. „A saját egyéni nézőpontunkból a 6 fok talán nem tűnik olyan nagy különbségnek, de globális léptékben ez igenis óriási differencia" – szögezte le Tierney.

Hamarabb melegszenek fel a magasabb szélességi körök

A kutatónő munkatársaival együtt pontos térképeket is készített arról, hogyan alakult a hőmérséklet a Föld egyes régióiban. „Észak-Amerika és Európa legészakabbi területeit jég borította, és ezeken a vidékeken extrém hideg volt. De még Arizonában is markánsan érezhető volt a lehűlés – ismertette Tierney.

– A legerősebben mégis a magas földrajzi szélességeket, például az Északi-sarkvidéket érintette a lehűlés: itt körülbelül 14°C-kal volt hidegebb, mint ma."

Napjainkban egyre nagyobb terület és egyre hosszabb időre válik jégmentessé az Arktiszon. Húszezer éve éppen fordított volt a helyzet Forrás: AFP/Photononstop

Az eredmények egybecsengenek a legújabb ismereteinkkel azzal kapcsolatban, hogy miként reagálnak a Föld sarkvidékei a hőmérsékleti változásokra. „A klímamodellek azt jósolják, hogy a magas földrajzi szélességek hamarabb melegszenek majd fel, mint az alacsony szélességek – folytatja a kutatónő.

A pleisztocén időszakban gyorsult fel a hominidák evolúciója Forrás: Photononstop/ /Jacques Beauchamp

Ha a jövőbeli előrejelzésekre pillantunk, azt látjuk, hogy az Északi-sarkkörön túl melegszik leglátványosabban az éghajlat. Ezt a jelenséget sarki amplifikáció néven ismeri a klímatudomány. Az utolsó glaciális maximum idején is pont ez történt, csak ellenkező előjellel. A magasabb szélességek egyszerűen érzékenyebbek a klímaváltozásra, és nem lesz ez másként a jövőben sem."

Nagyon alacsony volt a szén-dioxid szint a legnagyobb eljegesedés idején

A jégkorszak pontos hőmérsékletének ismerete azért fontos, mert ennek segítségével számíthatjuk ki a klíma karbonérzékenységét, vagyis azt, hogy a globális hőmérséklet milyen mértékben tolódik el a légköri széndioxid-mennyiség változásának hatására.

Tierney és csoportja úgy számítják, hogy a légköri széndioxidszint minden megkettőződésére a globális hőmérséklet 3.4°C-os növekedéssel reagál.

Pleisztocén tájkép a Würm-glaciális, az utolsó nagy eljegesedés idején Forrás: Wikimedia Commons

Ez az érték pont a közepére esik a klímamodellek legújabb generációja által becsült tartománynak (1.8 – 5.6°C).

A legutóbbi jégkorszak alatt a légköri széndioxidszint mintegy 180 ppm (milliomodrész) volt, ami nagyon alacsonynak számít. Az ipari forradalom előtti időkre ez az érték 280 ppm-re növekedett, mára pedig elértük a 415 ppm-es szintet.

Cro-magnoni emberek barlangi medvére támadnak a késői pleisztocén korban Forrás: Wikimedia Commons/Zdenek Burian

„A Párizsi Egyezmény az ipari forradalom előtti szinthez képest 1.5°C-ban szerette volna rögzíteni a maximális felmelegedés mértékét, de a széndioxidszint jelenlegi növekedési ütemét tekintve

rendkívül nehéznek tűnik a 2°C-ot meghaladó felmelegedés elkerülése

– emelte ki Tierney. – Már mostanra elértünk nagyjából 1.1°C-nyi felmelegedést, de minél kevésbé halad előre ez a folyamat, annál jobb, mert a Föld csakugyan nagyon érzékenyen reagál a széndioxidszint változásaira."

A fosszilis óceáni plankton, mint a múlt hőmérője

Mivel a jégkorszak idején nem voltak hőmérők, a kutatóknak modelleket kellett kidolgozniuk, hogy a fosszilis óceáni planktonból származó adatokat tengerfelszíni hőmérséklet-értékekre fordítsák.

A fosszilis adatokat aztán az adat-asszimilációnak nevezett és az időjárás-előrejelzésben elterjedten alkalmazott módszer révén összekombinálták az utolsó glaciális maximum klímamodell-szimulációival.

Sarkkörön túli grönlandi táj Forrás: AFP/Hemis/Roy Philippe

„A meteorológusok azt csinálják, hogy mérik az aktuális hőmérsékletet, nyomást és páratartalmat, és ezeket a mérési adatokat a modellbe betáplálva próbálják megjósolni a várható időjárást. Mi a Colorado-beli Boulderben található Nemzeti Légkörkutató Központ klímamodelljét használjuk arra,

hogy egyfajta visszafelé jóslással következtessünk a jégkorszak klímájára:

a modellbe betápláljuk az aktuális mérési eredményeket, és a szimulációt időben visszafelé futtatva próbáljuk kitalálni, milyen lehetett akkor az időjárás."

Az oroszországi arktiszi területek napjainkban. A felmelegedés miatt egyre gyakoribbak a bozóttüzek a sarkköri vidékeken is Forrás: NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens, using VIIRS data from NASA EOSDIS/LANCE and GIBS/Worldview, and the Suomi National Polar-orbiting Partnership

Tierney és csapata azt tervezik, hogy a jövőben

ugyanennek a technikának a segítségével fogják rekonstruálni a Föld múltjának meleg epizódjait.

„Ha sikerül a múltbeli meleg periódusokat felelevenítenünk, fontos kérdéseket kezdhetünk megválaszolni azzal kapcsolatban, hogy miként reagál a Föld az igen magas széndioxidszintekre, és többet megtudhatunk arról, mi várható a jövőbeni klímaváltozástól"