Lodowy archiwum głębiej niż kiedykolwiek. 1,2 miliona lat klimatu w jednym rdzeniu

Wyobraź sobie, że cofasz się w czasie o 1,2 miliona lat. Ląd pokrywają lodowce, a w powietrzu nie ma ani śladu emisji z kominów fabryk. Jak wyglądał wtedy klimat? I dlaczego epoki lodowcowe nagle zmieniły rytm? Odpowiedzi na te pytania są zamknięte w 2,8-kilometrowym lodowym rdzeniu wydobytym z serca Antarktydy. To najdłuższy nieprzerwany zapis warunków atmosferycznych, jaki kiedykolwiek udało się odczytać.

Projekt Beyond EPICA — europejska współpraca dziesięciu laboratoriów — zaprezentował wstępne wyniki 4 maja na zgromadzeniu Europejskiej Unii Nauk o Ziemi w Wiedniu. Dane nie przeszły jeszcze recenzji, ale to, co ujawniają, już elektryzuje paleoklimatologów. „Możemy teraz przyjrzeć się każdemu cyklowi i zobaczyć, jak różni się pod względem stężenia CO2. Wcześniej tego nie wiedzieliśmy” — mówi Edward Brook, paleoklimatolog z Oregon State University, cytowany w Nature.

Kiedy epoki lodowcowe zwolniły

→ Czytaj też: Dwa wraki, dwie tragedie i wyścig na dno piekła. Cyfrowe bliźniaki ujawnią tajemnice polarnych statków

Rdzeń obejmuje okres, w którym Ziemia przeszła przez tajemniczą zmianę rytmu zlodowaceń. Około miliona lat temu — w środkowym plejstocenie — lodowce pojawiały się co 40 tysięcy lat, co wywoływały wahania orbity i osi Ziemi. Nagle coś się zmieniło: epoki lodowcowe zaczęły występować co 100 tysięcy lat, stały się dłuższe i ostrzejsze, a lądolody grubsze.

Naukowcy od lat głowią się nad przyczynami tego zjawiska, zwanego średnioplejstoceńskim przejściem. Jedna z hipotez zakłada, że gwałtowny spadek stężenia dwutlenku węgla w atmosferze mógł wymusić nowy rytm. „Przypuszcza się, że gazy cieplarniane odgrywały przed tym przejściem mniejszą rolę niż po nim — ale co spowodowało zmianę, nie zostało jednoznacznie ustalone” — tłumaczy Carlo Barbante, koordynator Beyond EPICA i glacjolog z Uniwersytetu Ca’ Foscari w Wenecji.

Nowy rdzeń daje wreszcie narzędzie, by przetestować tę teorię. Zawiera bowiem nie tylko zapis temperatury, ale też pęcherzyki dawnego powietrza — bezpośrednie świadectwo składu atmosfery.

CO2 zawsze kroczyło z temperaturą

→ Czytaj też: Fizycy chcą zgasić El Niño, zasłaniając Słońce nad Pacyfikiem. Symulacje mówią: to działa

Z rdzenia wyłania się wyraźna korelacja: stężenie dwutlenku węgla szło w parze z globalnymi temperaturami przez każdy cykl klimatyczny. Potwierdza to, że CO2 działa jak regulator klimatu od setek tysięcy lat — i że jego dzisiejszy, gwałtowny wzrost nie ma precedensu w tej skali czasowej.

Wyniki Beyond EPICA są tym cenniejsze, że wcześniejsze rdzenie sięgały zaledwie 800 tysięcy lat wstecz. Nowy zapis cofa nas o kolejne 400 tysięcy lat, ujawniając nieznane dotąd oblicze Ziemi. „To naprawdę niesamowite, co już udało się uzyskać” — ocenia Brook.

Co dalej z lodową biblioteką?

Zespół Barbantego dopiero zaczyna analizę. Każdy centymetr lodu to warstwa informacji o pyle, gazach i izotopach, które opowiadają historię wiatru, opadów i temperatury. Im głębiej, tym gęstsza tajemnica.

Zrozumienie przeszłości jest kluczowe dla prognoz przyszłości. Jeśli naturalne mechanizmy potrafiły zmienić rytm zlodowaceń, to tym bardziej ludzka emisja gazów cieplarnianych może mieć nieprzewidywalne skutki. „Potrzebujemy zapisu, z którego możemy odczytać zarówno stężenia gazów, jak i temperatury” — podkreśla Barbante. Beyond EPICA właśnie dostarczyło takiego źródła.

Lodowe archiwum jeszcze wiele skrywa. Jego odczytanie może zmienić nie tylko naszą wiedzę o przeszłości, ale i sposób, w jaki patrzymy na teraźniejszość.