Pogled v preteklost Grenlandije naj bi razkril našo prihodnost

Po podatkih zadnjega poročila NOAA je bilo preteklo desetletje najbolj toplo na našem planetu, odkar obstajajo meritve. Kaj utegne to pomeniti, naj bi še letos pokazali podatki iz izvrtanega grenlandskega ledu.

Objavljeno
14. februar 2011 15.38
Silvestra Rogelj Petrič, znanost
Silvestra Rogelj Petrič, znanost
Grenlandija si je v prvih tednih leta pridobila kar dvoje »naj« pridevkov: najprej z objavo ocene v ugledni znanstveni reviji Nature, da si lahko ključna znanstvena dognanja v letošnjem letu na prvem mestu obetamo v projektu NEEM, Severnogrenlandske eemianske ledeniške vrtine, in nato z objavo podatkov, da je bilo preteklo leto rekordno v taljenju grenlandske ledene plošče, procesu, ki največ prispeva k dvigu morske gladine. Medtem ko slednje obvestilo vzbuja skrb, pa je prvo obetavno tudi zato, ker naj bi prav podatki iz projekta NEEM omogočili bolj natančno napoved, kakšna bo naša podnebna prihodnost.

Gre namreč za projekt, ki odpira pogled v grenlandsko preteklost, v čas pred 130 tisoč leti. To so bila leta pred zadnjo ledeno dobo, ko je bilo na Grenlandiji bistveno topleje, približno za toliko, kot se utegne naš planet otopliti zaradi izpustov toplogrednih plinov. Grenlandijo je takrat oblivalo za nekaj metrov višje morje. Pogled v to grenlandsko preteklost, ki hkrati po mnenju znanstvenikov odpira tudi pogled v prihodnost našega planeta, omogočajo vzorci ledu iz davne preteklosti, ki so jih znanstveniki v izredno težavnih razmerah izvrtali globoko iz grenlandskega ledenika.

Zaradi hudega mraza so v enem najbolj nedostopnih predelov grenlandskega ledenika, 650 kilometrov daleč od najbližje človekove naselbine in na višini 2500 metrov, lahko vrtali v led le nekaj poletnih tednov. V tretjem poletju, konec julija lani, jim je uspelo. Z vrtilno špico so zadeli do dna ledenika, do skalnate površine v globini 2537,36 metra. Na dan so privlekli vzorce ledu (in v zadnjih dveh metrih tudi delce zemlje in celo kak centimeter skalne površine z gradivom še iz ledene dobe pred eemianom), ki je nastal pred 130 tisoč leti in prav toliko let ni ugledal sončne svetlobe. Narezanega v bloke in skrbno zapakiranega so ga v zamrzovalnikih razposlali v analizo sodelujočim laboratorijem po svetu. V projektu NEEM namreč sodeluje kar 14 držav s tristo znanstveniki, vse skupaj pa vodi profesor Dorthe Dahl-Jensen, direktor Centra za led in podnebje na Univerzi v Københavnu, z glavnim partnerjem, Univerzo Kolorado oziroma njenim Inštitutom za arktične in alpske raziskave.

Cvetni prah izpred treh milijonov let

Vzorci tega arktičnega ledu iz davnega obdobja pred zadnjo ledeno dobo, ko je bila Zemlja toplejša, kot je danes, naj bi po predvidevanjih znanstvenikov vsebovali obilje DNK in cvetnega prahu rastlin, ki so rasle na Grenlandiji pred njeno zaledenitvijo, to je pred približno tremi milijoni let. Sodeč po podatkih, ki jih raziskovalci že imajo iz drugih, manjših projektov raziskovanja Arktike, je bila v obdobju, iz katerega izvirajo zdaj izvrtani led in drobci drugega materiala v njem, povprečna temperatura na Grenlandiji za okoli pet stopinj Celzija višja od sedanje. Podatki, ki jih bodo raziskovalci dobili z analizo izvrtanega ledu, bodo zato po mnenju znanstvenikov pokazali, kaj se utegne zaradi sedanjih izpustov toplogrednih plinov zgoditi podnebju na tem delu sveta čez nekaj desetletij in stoletij. Z njimi bodo lahko bolj zanesljivo ugotovili, kaj se je dogajalo z grenlandskim ledenikom, in nato tudi predvideli možne spremembe gladine morja v prihodnosti. Ob sedanjem znanju znanstveniki domnevajo, da bi se gladina svetovnega morja dvignila za sedem metrov, če bi se grenlandski ledeni pokrov povsem stalil. Z novimi podatki, ki si jih zdaj obetajo iz izvrtanega ledu, bodo lahko z večjo zanesljivostjo ugotavljali povezavo med dvigom temperature, taljenjem ledu in dvigom morske gladine.

Že med samim vrtanjem so nekaj metrov pod površjem ledenika, pokriti z zasneženo kupolo, v neprekinjenih izmenah nenehno opravljali raziskave. Najnovejši laserski detektorji za vodne izotope in toplogredne pline so jim omogočili ugotavljanje izotopske sestave ledu. Prvič doslej jim je uspelo ugotoviti potek atmosferske koncentracije toplogrednega metana za obdobje pred 110 do 8 tisoč leti. S temi instrumenti so razkrili tudi evolucijo kristalne strukture ledu (velikost, obliko in orientacijo kristalov), ki je nujna za razumevanje toka ledenikov. Z drugimi napravami so merili vsebino kemičnih primesi (puščavske, morske in kontinentalne aerosole), zaznali pa so tudi potek električnih lastnosti ledu, s čimer je mogoče razkrivati zgodovino vulkanskih izbruhov.

Led iz davnine nakazuje sedanje podnebne spremembe

Vse to bo znanstvenikom omogočilo boljše razumevanje nenadnih podnebnih sprememb. Podatki o koncentraciji toplogrednih plinov in biološkega materiala, ujetega v ledu, naj bi bistveno izboljšali razumevanje naravne variabilnosti in povratne zveze med ogljikom in biogenskim ciklom. Podrobne kemijske meritve, opravljene v tem projektu, pa omogočajo napoved letnih klimatskih variacij.

Ker je bila v dobi eemiana podobna otoplitev, kot jo znanstveniki napovedujejo zdaj kot posledico naših izpustov toplogrednih plinov, raziskovalci pričakujejo, da bodo na podlagi podatkov iz eemianskega ledu več vedeli o tem, kakšen bo Zemljin podnebni sistem v prihodnosti, in bodo z večjo zanesljivostjo lahko napovedali hitrost in višino morebitnega dviga morske gladine.

»Eemiansko obdobje oziroma zadnje obdobje med dvema ledenima dobama je imelo prav tako toplo podnebje kot današnje,« je ob koncu vrtanja pojasnil profesor Jim White, direktor Inštituta za arktične in alpske raziskave na Univerzi Kolorado in vodilni ameriški raziskovalec v projektu NEEM. »Pravzaprav je bilo eemiansko obdobje celo toplejše, kar je za nas zelo pomembno. Tako bomo bolje razumeli, kakšne posledice utegne imeti sedanja otoplitev. Predvideli bomo lahko, koliko ledu se bo stalilo, kako se bodo podnebni vzorci spreminjali in kaj se bo dogajalo s kmetijskimi območji. To zadnje medledeno obdobje je zato za nas dober pokazatelj naše prihodnosti.«

Četrto vrtanje obeta nova spoznanja

Na Grenlandiji so sicer led iz eemiana v zadnjih dvajsetih letih izvrtali že trikrat prej, vendar pa so bili najgloblji sloji zelo stisnjeni, tako da se je bilo skoraj nemogoče dokopati do kakršnihkoli podatkov. Zdaj pa je raziskovalcem v projektu NEEM uspelo dobiti debelejše in nestisnjene sloje letnega ledu s samega dna, za katere predvidevajo, da vsebujejo bistvene podatke o delovanju podnebja na Zemlji. Letni sloji ledu, ki so se na Grenlandiji oblikovali skozi tisočletja s kompresiranjem snega, razkrivajo, kakšne so bile temperature v preteklosti in koliko je bilo padavin, pa tudi, kaj vse je vsebovalo ozračje v davnini. Izvrtan led iz prejšnjih projektov je pokazal, da se je zgolj v petdesetih letih povprečna temperatura na severni polobli spremenila kar za dobrih enajst stopinj Celzija.

White je prepričan, da bodo najnovejši izvrtani vzorci ledu omogočili razkritje informacij, ki so bistvenega pomena za napovedovanje vremena in podnebnega dogajanja.

»Ti vzorci nam pripovedujejo, da obdobja med ledenimi dobami in podnebje na splošno niso statični,« poudarja White. »Zato bi morali v prihodnje pričakovati spremembe. Pričakujemo lahko, da se bo gladina morja spremenila, prav tako povprečna temperatura na planetu. Ob tem, ko spuščamo v ozračje tolikšne množine toplogrednih plinov, ne bi smeli biti presenečeni, da se podnebje spreminja.«

Po podatkih zadnjega poročila NOAA, ameriške zvezne uprave za oceane in ozračje, o katerem smo avgusta poročali tudi v Znanosti, je bilo preteklo desetletje najbolj toplo na našem planetu, odkar obstajajo meritve. Kaj utegne to pomeniti, naj bi še letos pokazali podatki iz izvrtanega grenlandskega ledu.