Az antarktiszi jég története nyomokat tartogat jövőnk számára

Egy kelet-antarktiszi gleccser

Az Ausztrál Nemzeti Egyetem kutatóinak tanulmánya arról, hogy a világ legnagyobb jégtakarója hogyan fejlődött lényeges nyomokat nyújt a klímaváltozás fordulópontjairól is. A tengerszint és a mélytengeri hőmérséklet rekonstrukciók kvázi stabil állapotokat és kritikus átmeneteket sugall az elmúlt 40 millió év alatt.

A tengerszint és a mély tengeri hőmérséklet emelkedés variációk a klímaváltozás fontos indikátorai. Az évmilliók folyamatos feljegyzései, a mélytengeri karbonát mikrofosszília alapú feljegyzések nélkülözhetetlenek, mert visszatükrözik a mély tengeri hőmérséklet és a tenger változásait ; az utóbbi a jég térfogatával van kapcsolatban, és így a tengerszint változásaival.

Az óceáni üledék tulajdonságok, amik közeli kapcsolatban vannak a korábbi környezeti (azaz klimatikus) paraméterekkel az úgynevezett. proxik. A planktonikus likacsosházúak kis egysejtűek (protist: protiszták), amelyek a plankton egy részét alkotják.

Az üledékben talált kalcit héjuk bizonyos elemi koncentrációi, elemi arányai, és izotopikus arányai használhatóak proxikként, melyek visszatükrözik az óceán állapotát az állat élete alatt; hasznos információval szolgálnak környezeti paraméterek rekonstrukciójához.

A likacsosházúak (Foraminifera) minden tengeri környezettben megtalálható egysejtű protiszták. A planktonikusak az óceáni áramlatokkal sodródnek, a bentikusak a tengerfenéken tartózkodnak. oszthatók: Forrás: https://www.nationalgeographic.org/media/forams/

A mélytengeri hőmérsékletet általában úgy határozzák meg, hogy megnézik ugyanazon bentikus mikrofosszília héjakban az elemi arányokat, a tengerszint változáshoz való lineáris skálázással. Ez nagyon bizonytalan és a lineáris skálázás hipotézis teszteletlen marad. Itt a kutatókegy új folyamat alapú megközelítést mutatnak bel, hogy felmérjék a kapcsolatot tengerszint emelkedés, az átlagos jégtakaró és a mélytenger, valamint a hőmérséklet változásai közt, és megkülönböztető nemlinearitást találtak a tengerszint és a változások közt. Ez az elmúlt 40 millió év feljegyzéseire alkalmazva azt sugallja, hogy a Föld klímarendszerének komplex dinamikai viselkedése van, küszöbértékszerű beszabályozással (lényeges átalakulás), ami elkülöníti a kvázi-stabil mélytengeri hőmérsékletet és a jég méretének állapotait.

A jégtakarók a klímarendszer sarkalatos komponensei a jégház periódusok alatt. (Jégház periódus: Az az időszak, amikor a gleccserek elérték maximális kiterjedésüket, az óceáni vizek jól kevertek és oxigéndúsak, és a tengerszintek alacsonyak voltak.) A mostani jégverem periódus az eocén-oligocén átmenet alatt kezdődött 34 millió évvel ezelőtt, amikor az antarktiszi jégtakaró kifejlődött és ezt a térfogatában történő fluktuációk követték az északi félteke glaciális variációival.

A modern melegedés a klímát ellentétes irányba hajtja

és szükséges, hogy javítsák a kapcsolódó egyensúlyi tengerszint emelkedének értékelését. Ehhez további legalább a közép pliocénen átnyúló feljegyzésekre van szükség, mikor legutoljára volt a maihoz hasonló atmoszferikus szén-dioxid szint. A feljegyzéseknek lehetőleg még régebbi időkbe kell folytatódnia, hogy koherens eredményeket biztosítsanak a teljesen jégmentes állapotokig, amely lényeges az olyan alapvető szempontok értékeléséhez, mint a visszacsatolások klíma állapot függősége és a klíma fordulópontok.

Egy kelet-antarktiszi gleccser Forrás: Michael Studinger (2013)/Michael Studinger

Először 40 millió évvel ezelőtt növesztett nagytömegű jégtakarót az Antarktisz. Az Ausztrál Nemzeti Egyetem tanulmánya megmutatja, hogy maradtak ezek a jégtáblák alacsonyan, vizesen és viszonylag melegen évmilliókig.

A jelenlegi antarktiszi jégtakaró a Föld legnagyobb jégtömbje, több, mint 14 millió négyzetkilométert borít be. Ha elolvadna, a tengerszintek körülbelül 60 méterrel megemelkednének.

De nem mindig ez volt a helyzet. A látványos jégtakaró amit ma ismerünk nem fejlődött körülbelül 12 millió évvel ezelőttig, a tanulmány társszerzője, Dr. Bradley Opdyke szerint.

Dr. Opdyke azt mondta: „Ennek nagy hatása van a globális tengerszintek stabilitására. A tengerszint emelkedés egy lényeges indikátora a globális klímaváltozásnak, tehát több teljes tengerszint feljegyzés nyomokat ad a klímaváltozás fordulópontjairól, és hogy mire számíthatunk a jövőben."

Amint a jégtakarók olyan magasak, szárazak és dinamikusak lesznek, a múltbéli tengerszint és hőmérséklet változás meghatározása kevésbé lesznek bizonyos. A tudósok tanulmányozzák az oxigén izotóp arányait különböző, mély tengerből származó anyagokban, hogy nyomokat keressenek.

A likacsosházúak (Foraminifera) az egyik leggyakoribb planktonok az óceánban. Forrás: https://www.nationalgeographic.org/media/forams/

„Ez a tanulmány segíthet kibogozni a drámai változások néhány okát, amit a közép miocénkori periódusban láttunk – körülbelül 12 millió évvel ezelőtt. Ezidő tájt a miocénben el kezdtünk pulzusokat is látni a szén-dioxid csökkentésére, aminek érdekes evolúciós következményei voltak, mint a füvek megjelenése, amik jobban adaptálódtak egy alacsonyabb szén-dioxidú világhoz. A közép pliocén periódus – körülbelül 3 millió éve - szintén fontos, mert ez az utolsó idő, amikor a szén-dioxid hasonló volt a maihoz." „ – mondja Dr. Opdyke.

A dolgozatot júnisuban publikálták a Science Advances magazinban. A kutatást Eelco Rohling, az Ausztrál Nemzeti Egyetem professzora vezette.

(Forrás: The Australian National University, Science Advances, WorldWideSciences)