Išsiaiškino, kodėl šiuolaikiniai ledynmečiai trunka kur kas ilgiau ir yra šaltesni nei prieš du milijonus metų

Mokslininkai tyrinėjo 1,5 mln. metų senumo ledo branduolį, kuris suteiks daug vertingų žinių bandant suprasti planetos klimato praeitį ir ateitį. Be to, ledo tyrimus atlikę mokslininkai teigia išsiaiškinę, kodėl šiuolaikiniai ledynmečiai trunka kur kas ilgiau ir yra šaltesni nei prieš du milijonus metų.

Pavyzdžiui, lede įstrigę oro burbuliukai ir deguonies izotopų santykis vandens molekulėse gali suteikti daug informacijos apie sąlygas, kuriomis iškrito sniegas. Panašų vaidmenį atlieka ir lede įstrigusios dulkės. Tai kol kas tiksliausias prieinamas klimato rodiklis, nes medžių rievių amžius retai tesiekia daugiau nei kelis tūkstančius metų, o nuosėdos arba stalaktitai paprastai suteikia lokalizuotą perspektyvą.

Vis dėlto net ir ašigaliuose ledas nėra amžinas. Grenlandijos ledo branduoliai siekia tik tuos laikus, kai sala įšildavo tiek, kad vasarą ištirptų. Net ir Antarktidoje ledas po truputį tirpdamas įteka į jūrą, pakeliui patirdamas iškraipymų. Rekordinis kada nors aptiktas ištisinis ledo branduolys siekia 800 000 metų. Neseniai buvo gautas ledo mėginys, susidaręs, kaip manoma, prieš 4,6 mln. metų, tačiau tas mėginys buvo ledyno pakraštyje, kur senas ledas buvo išstumtas į paviršių, rašo IFLScience.

Anot mokslininkų, tam, kad senovinis ledas būtų išsaugotas, geoterminis uolienų šilumos srautas neturi būti toks didelis, kad ištirpdytų bazinį ledą, kuriame slypi pats seniausias ledas, ledo danga neturi būti tokia stora, kad izoliuotų geoterminę šilumą ir ištirpintų bazinį ledą, o uolienų topografija neturi pažeisti stratigrafijos.

Būtų paprasčiau, jei būtų žinoma, kur geoterminis aktyvumas buvo žemas, tačiau šiuo atžvilgiu Antarktidos žemėlapiai nekokie. Turint omenyje, kad prisikasti prie Antarktidos branduolio, siekiančio pagrindo uolieną, gali prireikti kelerių metų, o netinkamos vietos pasirinkimo kaina yra per didelė.

Kai kurios komandos taiko procesą, vadinamą „greitos prieigos gręžimu“. Kaip matyti iš pavadinimo, tokiu būdu ledas pragręžiamas žymiai greičiau, tačiau iš tikrųjų nesurenkama daug ledo analizei. Tokio gręžimo metu į gręžinį nuleidžiami prietaisai, kurie gali suteikti tam tikros ribotos informacijos, įskaitant užuominas apie ledo amžių, taigi ir apie tai, ar verta pasirinkti tą lokaciją įprastiniam gręžiniui.

Tyrėjų komanda mano, kad būtent šioje vietoje jie gali suteikti reikalingų įžvalgų. Viena iš užuominų apie ledo amžių netoli greitos prieigos gręžinio dugno yra ten susikaupusios dulkės, kurias galima ištirti į gręžinį nuleidus specialius optinius prietaisus.

Autoriai palygino dulkes, surinktas gręžiant Antarktidoje, su dulkėmis iš giliųjų vandenyno nuosėdų. Jie priėjo prie išvados, kad iš nuosėdų, gautų gręžinyje U1537 Atlanto vandenyno pietinėje dalyje netoli Pietų Amerikos krantų, galima nustatyti dulkių mėginių amžių.

U1537 nuosėdos labiausiai atitinka Rytų Antarktidos plynaukštėje surinktas nuosėdas. U1537 mėginys yra 1,5 mln. metų senumo pavyzdys, rodantis, kaip per tą laiką keitėsi dulkių kiekis ir sudėtis. Ledo dulkėtumas, taip pat dulkių sudėties pokyčiai leis gręžėjams identifikuoti mėginių amžių, kai jie bus kalibruojami pagal U1537, ir atskleis, ar jie rado tinkamą lokaciją tradiciniam gręžiniui.

Viena iš priežasčių, kodėl dedama tiek daug pastangų rasti tokio senumo ledą – viltis, kad jis galėtų paaiškinti maždaug prieš milijoną metų įvykusį pokytį.

Šiuolaikiniai ledynmečiai, kuriuos tiksliau būtų vadinti ledynų eromis, trunka apie 100 000 metų, o tarp jų būna žymiai trumpiau trunkančių tarpinių šiltųjų epochų. Tačiau vandenyno nuosėdos leidžia manyti, kad taip nebuvo prieš 1,2 mln. metų ir dar seniau, kai pertrauka nuo vieno ledynmečio iki kito tetrukdavo apie 40 000 metų.

Vėliau ciklai palaipsniui ilgėjo iki 700 000 metų. Pereinamuoju laikotarpiu ciklai tapo ne tokie patikimi. Dar svarbiau, kad išaugo svyravimai – trys iš keturių paskutinių šiltųjų epochų buvo karštesnės nei prieš milijoną metų (net prieš įsikišant žmonėms), tačiau šalčiausi pastarųjų ledynmečių laikotarpiai buvo žymiai šaltesni nei jų ekvivalentai prieš pokytį.

Tad dabar seni ledo branduoliai suteiktų labai reikšmingos informacijos siekiant patvirtinti, kad istoriją yra suprasta teisingai.

Tokie duomenys svarbūs, nes, kaip rašo tyrimo autoriai: „Pagrindinis klausimas – kodėl įvyko šis pokytis, nes tai gali suteikti žinių apie klimato sistemos veikimo mechanizmus.“

Tarp siūlomų paaiškinimų – dirvožemio erozija, dėl kurios ledynmečių metu ledo danga tapo storesnė, ir atmosferos CO2 kiekio sumažėjimas, tačiau abi šios versijos diskutuotinos.

Ledynuose – radiniai ir iš kosmoso

Dėl klimato kaitos į Antarktidos ledą kasmet galutinai susminga net 5 tūkst. meteoritų, todėl ypač svarbi informacija apie Saulės sistemą mokslininkams tampa neprieinama, įspėjama neseniai atlikto tyrimo išvadose.

Į Antarktidą nukritę meteoritai skaičiuojami šimtais tūkstančių. Jie guli arba ant žemyną dengiančio ledo, arba šiek tiek žemiau. Deja, visai tikėtina, kad per kelis ateinančius dešimtmečius daugelį meteoritų prarasime visiems laikams, kadangi kylant temperatūrai jie palaipsniui sminga gilyn į ledo sluoksnį. Tyrima publikuojamas žurnale „Nature Climate Change“, kuriuos cituoja „LiveScience“.

Antarktidą milijonus metų bombardavo meteoritai. Dauguma šių kosminių kūnų liekanų spėjo nugrimzti giliai į ledą ir jų pamatyti jau nebepavyks. Vis dėlto tam tikrose žemyno dalyse, vadinamosiose mėlynojo ledo zonose, įkalinti meteoritai ilgainiui tampa pasiekiami. Kadangi vėjas ir saulė nuolatos gludina ir tirpdo viršutinį suledėjusio vandens sluoksnį, lede įstrigę meteoritai tarsi iškyla į paviršių. Minėtina, kad kai kurie iš jų lede galėjo išbūti dešimtis tūkstančių metų.

Dėl šios priežasties Antarktidos mėlynojo ledo sritys yra tinkamiausi meteoritų „medžioklės“ plotai. Tokių sričių Antarktidoje – maždaug 600 ir jos užkloja apie 1 proc. viso žemyno paviršiaus.

Parengta pagal Copernicus, IFLScience, Nature, LiveScience, Delfi arch. inf.