UBRZANE klimatske promjene kojima danas svjedočimo uglavnom su posljedica stakleničkih plinova koje čovječanstvo ispušta u atmosferu. Međutim, novi dokazi iz drevnih antarktičkih ledenih jezgri upućuju na to da tijekom posljednja tri milijuna godina promjenjive Zemljine klime to nije uvijek bio glavni pokretač.

Prema nalazima dvaju novih radova objavljenih u časopisu Nature, u određenim prijelaznim razdobljima temperature oceana mogle su imati veći utjecaj na klimu od stakleničkih plinova, piše Science Alert.

Najstariji led na svijetu

Oba istraživačka tima analizirala su ledene jezgre izvučene s Allan Hillsa, područja plavog leda na Antarktici. Ove jezgre sadrže uzorke leda koji su među najstarijima na svijetu, a starost nekih procjenjuje se na čak šest milijuna godina.

Područja plavog leda, koja čine tek oko jedan posto površine antarktičkog ledenog pokrova, dobila su ime po snažnim vjetrovima koji odnose novi snijeg, ostavljajući na površini izložen stariji, glacijalni led. Regija Allan Hills nije se značajnije pomicala ni horizontalno ni vertikalno, što je čini jedinstvenim mjestom za uzorkovanje iznimno starog leda.

Tajne zarobljene u ledu

Ledene jezgre predstavljaju jedan od najboljih prirodnih arhiva dugoročne klime na Zemlji. Iako ne sadrže nužno potpun i kontinuiran zapis - jezgre s Allan Hillsa, primjerice, imaju slojeve koji nisu u kronološkom redu zbog načina taloženja leda - svaki sloj pruža uvid u klimatske prilike u vrijeme svog nastanka.

Određeni izotopi u ledu ukazuju na temperaturu oceana, nečistoće poput vulkanskog pepela otkrivaju izvore zagađenja zraka, a sićušni mjehurići zraka zarobljeni u ledu otkrivaju sastav atmosfere kroz milijune godina.

Hlađenje oceana i stabilni plinovi

Paleoklimatologinja Sarah Shackleton s Oceanografskog instituta Woods Hole vodila je međunarodni tim koji je proučavao globalne temperature oceana u posljednja tri milijuna godina. Mjerenjem otopljenog ksenona i kriptona, plemenitih plinova koji se otapaju u morskoj vodi na različitim temperaturama, procijenili su toplinu oceana.

Njihovi podaci sugeriraju da se ocean znatno ohladio prije otprilike 2,7 milijuna godina, što se podudara s prijelazom iz pliocena u pleistocen, kada je Zemlja postupno prešla iz toplije u hladniju klimu, što je dovelo do stvaranja ledenjaka na velikim dijelovima sjeverne hemisfere.

Podaci također ukazuju na to da su prosječne temperature oceana ostale relativno stabilne tijekom srednjopleistocenskog prijelaza, još jedne promjene u glacijalnim ciklusima koja se dogodila prije 1,2 do 0,8 milijuna godina.

Zagonetka prošlih klimatskih promjena

Istovremeno, tim predvođen geokemičarkom Julijom Marks-Peterson sa Sveučilišta Oregon State otkrio je analizom istih jezgri da su atmosferske razine ugljičnog dioksida i metana bile "uglavnom stabilne" tijekom protekla tri milijuna godina.

"Iako su paleoklimatski arhivi s antarktičkih područja plavog leda složeni, naši zapisi pokazuju da se mjerenja stakleničkih plinova mogu proširiti sve do kasnog pliocena, pružajući uvid u Zemljin klimatski sustav tijekom razdoblja globalnog hlađenja i pada razine mora", navode Marks-Peterson i njezin tim.

Klimatolog Eric Wolff sa Sveučilišta Cambridge u popratnom komentaru piše kako to sugerira da je rast ledenih pokrova bio "iznimno osjetljiv" na minimalne promjene ugljičnog dioksida ili da su promjene u Zemljinoj klimi u prošlosti možda bile potaknute nečim drugim.

Rad Shackleton i njezinih kolega, koji je otkrio razdvajanje između promjena temperature površine mora i prosječne temperature oceana, mogao bi ponuditi nove tragove u rješavanju te zagonetke.

Ograničenja i buduća istraživanja

Razumijevanje funkcioniranja Zemljine klime prije našeg utjecaja ključno je ako želimo stabilizirati planet. Ipak, postoje ograničenja u tumačenju ovih ledenih jezgri, kako je Shackleton objasnila u podcastu Science Sessions.

"Ovi su zapisi još uvijek prilično novi i složeniji su za tumačenje od kontinuiranih ledenih jezgri s kojima smo navikli raditi", rekla je. "S obzirom na to koliko je led zbijen, posebno onaj najstariji, vjerojatno dobivamo prosjek glacijalnih i interglacijalnih ciklusa, pa trenutno nismo u mogućnosti proučavati kako se klima razvijala kroz ta razdoblja.

Što točno ovi zapisi bilježe, odnosno u kojoj mjeri predstavljaju prosjek glacijalnih u odnosu na interglacijalne uvjete, još uvijek je otvoreno pitanje."