Przez dziesięciolecia naukowcy wierzyli, że emisje gazów cieplarnianych są główną przyczyną dzisiejszych szybkich zmian klimatycznych. Jednak nowe badania starożytnych rdzeni lodowych Antarktyki sugerują, że temperatury oceanów odegrały większą rolę w zmianach klimatycznych Ziemi w ciągu ostatnich trzech milionów lat, niż wcześniej sądzono. Odkrycie nie zaprzecza współczesnemu wpływowi gazów cieplarnianych, ale podkreśla złożoność ziemskiego systemu klimatycznego i sugeruje, że przeszłe zmiany mogły być spowodowane innymi mechanizmami.
Dekodowanie historii klimatu Ziemi w lodzie Antarktyki
Dwa niezależne zespoły badawcze przeanalizowały rdzenie lodowe odzyskane z regionu Allan Hills na Antarktydzie, wyjątkowego miejsca geologicznego, w którym starożytny lód jest odsłonięty w wyniku silnych wiatrów wywiewających świeży śnieg. Rdzenie te, niektóre datowane na sześć milionów lat, stanowią rzadką okazję do zbadania klimatu z odległej przeszłości. Chociaż nie zapewniają one ciągłego zapisu, warstwy w tych rdzeniach zawierają cenne migawki klimatyczne: sygnatury izotopowe wskazujące temperaturę oceanu, ślady pyłu wulkanicznego i, co najważniejsze, uwięzione pęcherzyki powietrza, które ujawniają historyczny skład atmosfery.
Ochłodzenie oceanów i zmiany klimatyczne
W pierwszym badaniu, prowadzonym przez Sarah Shackleton z Instytutu Oceanograficznego Woods Hole, wykorzystano gazy szlachetne rozpuszczone w wodzie morskiej – ksenon i krypton – do oszacowania temperatur oceanów w przeszłości. Dowody wskazują, że dramatyczne ochłodzenie oceanu miało miejsce około 2,7 miliona lat temu i zbiegło się z przejściem plio-plejstocenu, kiedy Ziemia przeszła z cieplejszego klimatu do takiego, który na półkuli północnej charakteryzował się rozszerzaniem się lodowców. Co zaskakujące, badania wykazały, że temperatury oceanów pozostawały stosunkowo stabilne podczas przejścia środkowego plejstocenu (1,2 do 0,8 miliona lat temu), pomimo zmian w cyklach lodowcowych.
Stabilne gazy cieplarniane, zmieniający się klimat
Tymczasem zespół kierowany przez Julię Marks-Peterson z Oregon State University odkrył, że poziom dwutlenku węgla i metanu w atmosferze był „ogólnie stabilny” w tym samym okresie trzech milionów lat. Ta rozbieżność między poziomem gazów cieplarnianych a zmianami klimatycznymi rodzi ważne pytania. Albo wzrost pokryw lodowych był niezwykle wrażliwy na nawet niewielkie zmiany poziomu CO₂, albo inne czynniki – w szczególności dynamika oceanów – były dominującymi siłami powstrzymującymi zmiany klimatyczne.
Konsekwencje współczesnego kryzysu klimatycznego
Zrozumienie, jak działał system klimatyczny Ziemi przed interwencją człowieka, ma kluczowe znaczenie dla ustabilizowania planety. Jak zauważa klimatolog z Cambridge, Eric Wolf, nowe odkrycia sugerują, że zmiany klimatyczne w przeszłości mogły być spowodowane nie tylko gazami cieplarnianymi.
Jednak interpretacja tych starożytnych zapisów lodowych nie jest pozbawiona trudności. Lód jest skompresowany, a zapisy są złożone, co utrudnia określenie ewolucji klimatu w okresach lodowcowych i międzylodowcowych. Pomimo tych ograniczeń badania podkreślają, że systemy klimatyczne nie zawsze są tak proste, jak przyczyna i skutek.
System klimatyczny w przeszłości był znacznie bardziej złożony, niż kiedykolwiek sądzono, a interakcje między dynamiką oceanów a gazami cieplarnianymi wymagają dalszych badań, aby przewidzieć, jak Ziemia zareaguje na obecne i przyszłe ocieplenie.
