„Nie widziały światła dziennego od tysięcy lat” – rdzenie lodowe mówią więcej o ludzkości niż setki książek

Spis treści:

1. Czym są rdzenie lodowe i dlaczego są tak cenne?
2. Co mówią o klimacie i człowieku?
3. Historia ludzkości zapisana w lodzie
4. Czas ucieka – lód znika szybciej, niż myślisz

Latem 2022 roku na szczycie zwykle jałowego lądolodu Grenlandii pojawiło się małe, ale tętniące życiem miasteczko. Rzędy czerwonych namiotów trzepotały na wietrze, a samolot transportowy LC-130 Hercules od czasu do czasu dostarczał żywność, paliwo i sprzęt. Główne działania obozu toczyły się jednak 9 metrów pod powierzchnią, w sieci tuneli, które pracownicy przez tygodnie wycinali piłami łańcuchowymi w lodzie. Badacze, owinięci w puchowe kurtki, pracowali tam bez przerwy, gdy potężna wiertnia zagłębiała się coraz niżej, wydobywając rdzenie lodowe i tajemnice, które kryją się w najgłębszych partiach lądolodu.

Czym są rdzenie lodowe i dlaczego są tak cenne?

Niektóre z tych cylindrycznych rdzeni – każdy mniej więcej szeroki, jak piankowa „makaronowa” rurka do pływania – nie widziały światła dziennego od 100 tys. lat. – Są przejrzyste i nieskazitelne, niczym szyba okienna – mówi Jørgen Peder Steffensen, glacjolog z Instytutu Nielsa Bohra w Kopenhadze, który wraz z glacjolożką Dorthe Dahl-Jensen nadzorował codzienne funkcjonowanie obozu. Naukowcy pracujący w Arktyce i Antarktyce zaczęli sobie uświadamiać, że ten lód daje rzadki wgląd w przeszłość – wgląd, który szybko znika, gdy zmiana klimatu przyspiesza topnienie na biegunach.

Rozległe pokrywy lodowe Grenlandii i Antarktydy powstawały płatek śniegu po płatku, gdy zimowe opady gromadziły się jedne na drugich i powoli sprasowywały w lód. Kieszonki powietrza między płatkami łączyły się w bańki, które pod ogromnym ciśnieniem kurczyły się i zanikały, nasycając lód mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla i innych uwięzionych gazów. To zapis dawnej atmosfery.

Co mówią o klimacie i człowieku?

Analizując gazy uwięzione w lodzie, naukowcy mogą odtworzyć wahania stężeń gazów cieplarnianych w czasie, a w niektórych przypadkach powiązać je z prawdopodobnymi przyczynami – takimi jak pożary lasów, zwiększony rozwój lasów i terenów podmokłych pochłaniających dwutlenek węgla czy – w nowszych próbkach – spalanie paliw kopalnych. Mierząc ślady kwasu siarkowego, berylu i chloru, są w stanie dostrzec dawne erupcje wulkanów i zmiany jasności Słońca, które również wpływają na klimat. A badając atomy tlenu w cząsteczkach wody, mogą oszacować temperatury atmosfery.

Te informacje łączą z danymi z słojów drzew i rdzeni osadów z dna mórz, by odtworzyć, jak gazy cieplarniane oddziaływały na wzorce opadów deszczu i śniegu, długość okresów wegetacyjnych oraz stabilność pokryw lodowych. Na tej podstawie opracowują modele komputerowe, które wychwytują subtelne skutki gazów cieplarnianych i potrafią wiarygodnie przewidywać, jak rosnące emisje zmienią nasz klimat.

Historia ludzkości zapisana w lodzie

Rdzenie lodowe rzucają też światło na wielką historię ludzkiej cywilizacji. W warstwach z ostatnich 3000 lat Steffensen i jego współpracownicy zmierzyli zanieczyszczenie powietrza ołowiem, który osiadał nad Arktyką, gdy Fenicjanie, Rzymianie i średniowieczni Europejczycy wydobywali i wytapiali srebro. Przejściowe spadki tego zanieczyszczenia wyznaczają okresy wstrząsów społecznych, takich jak schyłek Cesarstwa Rzymskiego po 400 roku n.e. czy wybuch Czarnej Śmierci, który zaczął się około 1350 roku. Zespół Steffensena oszacował, że zanieczyszczenie to było na znacznych obszarach imperium tak duże, iż mogło prowadzić do łagodnych zatruć ołowiem i obniżenia ilorazu inteligencji.

Jeśli spojrzymy szerzej, rdzenie lodowe pokazują, że podczas ostatniej epoki lodowcowej, która zaczęła się 120 tys. lat temu, klimat Ziemi gwałtownie przechodził od zimnych, suchych okresów do cieplejszych, wilgotniejszych faz. W całym tym czasie istnieli już współcześni ludzie, ale nie ma dowodów, że osiedlili się na stałe i nauczyli uprawiać ziemię. Steffensen spekuluje: – Zmiany klimatu zmuszały ich do ciągłego przemieszczania się.

Około 11 700 lat temu klimat ocieplił się i ustabilizował, a w ciągu kolejnego tysiąca lat w Żyznym Półksiężycu, Indiach i Ameryce Południowej powstały społeczeństwa rolnicze. – Ostatnie 11 000 lat to – z punktu widzenia klimatu – najbardziej stabilny okres, jaki widzimy w ciągu ostatnich kilkuset tysięcy lat – mówi Steffensen. Tylko w tym czasie, w swoistej stabilnej oazie klimatycznej, ludzka cywilizacja mogła rozkwitnąć w miasta, królestwa i państwa.

Czas ucieka – lód znika szybciej, niż myślisz

– A teraz wywracamy ten wózek z jabłkami – mówi, odnosząc się do około 2,5 biliona ton dwutlenku węgla, które ludzie wypuścili do atmosfery od 1850 roku. Nic dziwnego, że następujące po tym globalne ocieplenie przyspiesza naturalne procesy topnienia lądolodu i sprawia, że ogromne masy lodu pędzą w stronę oceanu wraz z zapisanymi w nich danymi. Blok lodu, na którym stał obóz, przesuwa się w stronę morza w zawrotnym tempie około 900 metrów rocznie, i wciąż przyspiesza o około jeden procent każdego roku. – To jeden z najszybciej przyspieszających składników wzrostu poziomu morza – mówi Dahl-Jensen.

Sięgając po te kruche archiwa ukryte w lodzie, naukowcy mają nadzieję odtworzyć przeszłość, dopóki to możliwe. Tak, aby lepiej przewidywać przyszłość.

Źródło: National Geographic