Ahogy az üvegházhatású gázok széndioxidszintje megemelkedik, és felmelegedik a földgömb, az Antarktisz jége sebezhetőbbé válik a csillagászati méretekben, különösen bolygónk dőlése, mivel a tengelye körül forog.
Új kutatások azt mutatják, hogy az Antarktisz jéglapjai több mint 30 millió éves történelem során a Föld tengelye dőlésszögére reagáltak legerősebben, amikor a jég az óceánokba nyúlik, és kölcsönhatásba lépnek olyan áramlásokkal, amelyek melegvízhez képesek, hogy a szélükön szétzúzódjanak és megnövekedjen. olvasztás. A dőlés hatása tetőzött, amikor a szén-dioxid szintje hasonló volt ahhoz, amit a tudósok a következő évszázadra előre jeleznek, ha az emberek nem kapják a kibocsátásokat ellenőrzés alatt.
Ahogy a szén-dioxid szintje eléri a 400 milliárd rész fölötti szintet, az éghajlat érzékenyebbé válik a Föld dőlésszögére vagy ferdességére - jelentették a kutatók a Nature Geoscience folyóirat január 14-i számában.
"Tényleg kritikus a szén-dioxid mennyisége a légkörben" - mondta a tanulmány társszerzője, Stephen Meyers, a madisoni Wisconsini Egyetem paleoklimatológusa.
A magas szén-dioxid és a nagy dőlésszög forgatókönyve különösen pusztító hatást gyakorolhat az Antarktiszot borító mérföld vastag jégre.
A múlt újjáépítése
Körülbelül 40 000 év alatt a Föld tengelye előre-hátra dől, "mint egy hintaszék" - mondta Meyers. Jelenleg ez a ferde körülbelül 23,4 fok, de akár 22,1 fok vagy akár 24,5 fok is lehet.
A dőlés szempontjából fontos, hogy mikor és hol érkezik napfény a földgömbre, és így befolyásolhatja az éghajlatot.
Annak rekonstruálására, hogy Antarktisz jége hogyan reagált erre a dőlésre, Meyers és társszerzői néhány információforrást használtak a Föld éghajlati múltjáról. Az egyik forrás az óceán fenekéből származó kalcium-karbonát, amelyet egy egysejtű organizmusok hagytak el bentikus foraminifera néven. Ezek az organizmusok egy kalcium-karbonát-héjat választanak maguk körül, rögzítve az óceánok és a légkör kémiai folyamatos, folyamatos nyilvántartását.
Az Antarktisz környékéből származó üledékrekordok egy másik forrást jelentettek az éghajlattörténelem számára - a tanulmány társszerzője és Richard Levy paleoklimatológus specialitása a GNS Science és a Victoria Új-Zélandi Wellingtoni Egyetem számára. Ezek az óceán fenekéből hosszú, oszlopos magokban fúrt üledékek a múlt rekordját is mutatják. Egy gleccser például a sár, a homok és a kavics jellegzetes keverékét dobja le ott, ahol ül. Ezek a magok nagyon részletes képet nyújtanak arról, hogy hol voltak a jéglapok, mondta Meyers, ám hiányosságok vannak a nyilvántartásban.
Jég ciklusok
Mindkét forrásból származó adatokkal a kutatók összeállították az Antarktisz történetét 34 és 5 millió évvel ezelőtt. Az Antarktiszon az első nagy jéglemezek 34 millió évvel ezelőtt alakultak ki, mondta Levy, és az egész évben működő tengeri jég csak 3 millió évvel ezelőtt vált normává, amikor a szén-dioxid szintje 400 ppm alá esett.
Körülbelül 34 millió évvel ezelőtt körülbelül 25 millió évvel ezelőtt a szén-dioxid nagyon magas volt (600–800 ppm), és Antarktisz jégének nagy része szárazföldi, nem volt a tengerrel érintkezve. A kutatók szerint a kontinens jég előrehaladása és visszavonulása viszonylag érzéketlen volt a bolygó dőlésére. Körülbelül 24,5 millió és körülbelül 14 millió évvel ezelőtt a légköri szén-dioxid 400 és 600 ppm közé esett. A jéglemezek gyakrabban haladtak a tengerbe, de nem volt sok úszó tengeri jég. Ebben az időben a bolygó meglehetősen érzékeny lett a Föld tengelyének dőlésére.
13 és 5 millió évvel ezelőtt a szén-dioxid szintje ismét csökkent, 200 ppm-re csökkenve. A lebegő tengeri jég egyre nagyobb hangsúlyt kapott, télen a kéreg nyílt óceán felett képződött, és csak nyáron elvékonyodott. A Föld dőlése iránti érzékenység csökkent.
Nem teljesen egyértelmű, hogy miért történik ez a változás az érzékenységben a ferdesség ellen - mondta Levy a Live Science számára, de úgy tűnik, hogy ennek oka a jég és az óceán közötti kapcsolat. Magas dőléskor a sarki régiók melegednek, és az Egyenlítő és a pólusok hőmérsékleti különbsége kevésbé extrém. Ez viszont megváltoztatja a szél- és árammintákat - amelyeket nagyrészt ez a hőmérsékleti különbség vezet. - végül növeli a meleg óceánvíz áramlását az Antarktisz szélére.
Ha a jég többnyire szárazföldi, ez az áramlás nem érinti a jégt. De amikor a jéglapokat az óceán fenekével szemben földre takarják, az áramokkal érintkezve, a meleg víz áramlása nagyon fontos. Úgy tűnik, hogy az úszó tengeri jég blokkolja az áramlást, csökkentve a jéglemez olvadási hajlamát. De ha a szén-dioxid szintje elég magas ahhoz, hogy az úszó tengeri jég megolvadjon, akkor semmi sem állítja meg ezeket a meleg áramokat. A Föld dőlése akkor tűnik a legfontosabbnak, mint ami 24,5 és 14 millió évvel ezelőtt történt.
Ez a történelem gondot okoz az Antarktisz jövőjével kapcsolatban. 2016-ban a szén-dioxid szintje a Föld légkörében tartósan 400 ppm fölé emelkedett. A Föld geológiai története utoljára, amikor a szén-dioxid ilyen magas volt, Antarktiszon nem volt egész évben tengeri jég - mondta Levy. Ha a kibocsátások továbbra is fennállnak, akkor a tengeri jég összeomlik - mondta Levy -, és visszatérünk egy olyan világba, amely több millió éve nem létezett.
"Az Antarktisz sebezhető tengeri alapú jéglapjai meg fogják érezni a jelenlegi viszonylag magas dőlés hatását, és az óceánok felmelegedése az Antarktisz szélén fokozódni fog" - mondta.
Hétfőn (január 14-én) egy másik kutatócsoport arról számolt be, hogy az antarktiszi olvadás már hatszor gyorsabb, mint csak néhány évtizeddel ezelőtt. A kutatók azt találták, hogy a kontinens 1979 és 1990 között évente körülbelül 40 gigatonton jégvesztette el. 2009 és 2017 között átlagosan évi 252 gigatonton jég veszített el.
A kutatók most vizsgálják a Föld dőlésszerű érzékenységének kis változásait, amelyek az általuk talált három széles mintán keresztül fordulnak elő, ám a fő üzenet már világos - mondta Levy.
"Az Antarktiszi tengeri jég egyértelműen fontos" - mondta. "Ki kell dolgoznunk és kitalálnunk kell a kibocsátási célok elérésének módjait."
