W ciągu ostatniego miliona lat epoka lodowcowa następowała na Ziemi mniej więcej co 100 000 lat. Cykl ten faktycznie istnieje i różne grupy naukowców w różnym czasie próbowały znaleźć przyczynę jego istnienia. To prawda, że nie ma jeszcze dominującego punktu widzenia w tej sprawie.
Ponad milion lat temu cykl był inny. Epoka lodowcowa została zastąpiona ociepleniem klimatu mniej więcej raz na 40 tysięcy lat. Ale potem częstotliwość postępów lodowców zmieniła się z 40 tysięcy lat do 100 tysięcy. Dlaczego tak się stało?
Eksperci z Cardiff University przedstawili własne wyjaśnienie tej zmiany. Wyniki pracy naukowców zostały opublikowane w autorytatywnej publikacji Geology. Zdaniem ekspertów głównym powodem zmiany okresowości początku epok lodowcowych są oceany, a raczej ich zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery.
Badając osady, które składają się na dno oceanu, zespół odkrył, że stężenia CO2 różnią się w zależności od warstwy osadu, nieco ponad 100 000 lat. Naukowcy twierdzą, że prawdopodobnie nadmiar dwutlenku węgla został wydobyty z atmosfery przy powierzchni oceanu, przy dalszym wiązaniu się tego gazu. W rezultacie średnia roczna temperatura stopniowo spada i rozpoczyna się kolejna epoka lodowcowa. I tak się złożyło, że czas trwania epoki lodowcowej ponad milion lat temu wydłużył się, a cykl „ciepło-zimno” wydłużył się.
„Jest prawdopodobne, że oceany pochłaniają i uwalniają dwutlenek węgla, a kiedy lód się powiększa, oceany pochłaniają więcej dwutlenku węgla z atmosfery, przez co planeta jest chłodniejsza. Kiedy brakuje lodu, oceany uwalniają dwutlenek węgla, więc klimat się ociepla”- mówi profesor Carrie Lear. „Badając stężenie dwutlenku węgla w szczątkach maleńkich stworzeń (tutaj mamy na myśli skały osadowe - przyp. Red.), Dowiedzieliśmy się, że w okresach wzrostu lodowców oceany pochłaniały więcej dwutlenku węgla, więc można założyć, że jest go mniej w atmosferze”.
Mówi się, że glony odegrały główną rolę w pochłanianiu CO2, ponieważ dwutlenek węgla jest podstawowym składnikiem fotosyntezy.
Dwutlenek węgla przedostaje się do atmosfery z oceanu w wyniku upwellingu. Upwelling to proces, w którym głębokie wody oceanu wypływają na powierzchnię. Najczęściej obserwuje się go na zachodnich granicach kontynentów, gdzie przenosi zimniejsze, bogate w składniki odżywcze wody z głębin oceanu na powierzchnię, zastępując cieplejsze, ubogie w składniki odżywcze wody powierzchniowe. Można go również znaleźć w prawie każdym obszarze oceanów świata.
Warstwa lodu na powierzchni wody zapobiega przedostawaniu się dwutlenku węgla do atmosfery, więc jeśli większość oceanu zamarznie, wydłuża to epokę lodowcową. „Jeśli uważamy, że oceany emitują i pochłaniają dwutlenek węgla, musimy zrozumieć, że duża ilość lodu uniemożliwia ten proces. To jak pokrywa na powierzchni oceanu”- mówi profesor Liar.
Film promocyjny:
Wraz ze wzrostem powierzchni lodowców na powierzchni lodu zmniejsza się nie tylko stężenie „ocieplającego się” CO2, ale także wzrasta albedo obszarów pokrytych lodem. W rezultacie planeta otrzymuje mniej energii, co oznacza, że ochładza się jeszcze szybciej.
Na Ziemi jest teraz międzylodowcowy, ciepły okres. Ostatnia epoka lodowcowa zakończyła się około 11 000 lat temu. Od tego czasu średnia roczna temperatura i poziom morza stale rosły, a ilość lodu na powierzchni oceanów maleje. W rezultacie naukowcy uważają, że do atmosfery uwalniane są duże ilości CO2. Ponadto ludzie wytwarzają również dwutlenek węgla w ogromnych ilościach.
Wszystko to doprowadziło do tego, że we wrześniu stężenie dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej wzrosło do 400 części na milion. Liczba ta wzrosła z 280 do 400 części na milion w ciągu zaledwie 200 lat rozwoju przemysłu. Najprawdopodobniej CO2 w atmosferze nie zmniejszy się w dającej się przewidzieć przyszłości. Wszystko to powinno doprowadzić do wzrostu średniej rocznej temperatury na Ziemi o około + 5 ° C w ciągu następnych tysięcy lat.
Departament Klimatu Obserwatorium w Poczdamie stworzył niedawno model klimatu Ziemi, uwzględniający globalny cykl węglowy. Jak pokazał model, nawet przy minimalnych poziomach emisji dwutlenku węgla do atmosfery pokrywa lodowa półkuli północnej nie będzie w stanie się zwiększyć. Oznacza to, że początek kolejnej epoki lodowcowej może nastąpić o co najmniej 50-100 tysięcy lat. A więc kolejna zmiana w cyklu „ocieplenie lodowców” czeka nas przed nami, tym razem człowiek jest za nią odpowiedzialny.