Istnieje zagrożenie, że wzrost stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze może wywołać nagłe zmiany w systemie klimatycznym – tak nagłe, że mogą one przekroczyć zdolności adaptacyjne ludzi, roślin i zwierząt. Dane z rdzeni lodowych mogą pomóc w lepszym poznaniu tego zagrożenia. Wskazują na przykład na to, że w trakcie ostatniego okresu glacjalnego (około 100 000 do 20 000 lat temu) temperatury na grenlandzkim lądolodzie potrafiły zmieniać się nawet o 16°C w ciągu kilku dekad.
W ramach projektu INTERCLIMA (Inter-hemispheric Coupling of Abrupt Climate Change) dr Joel Pedro z Uniwersytetu Kopenhaskiego czyni starania, aby lepiej poznać mechanizmy regulacyjne i sprzężenia między półkulami biorące udział w nagłej zmianie klimatu. W ten sposób chce pomóc naukowcom, którzy dążą do poznania zakresu i charakteru zachodzącej obecnie antropogenicznej zmiany klimatu, aby opracowywać lepsze prognozy klimatyczne.
Jak przeszłe zmiany klimatu informują nas o przyszłych zagrożeniach?
Uważa się, że skoki temperatury w epoce lodowcowej, zwane zdarzeniami Dansgaard-Oeschger, wiążą się z naturalną niestabilnością albo też „punktami krytycznymi” w cyrkulacji oceanicznej i atmosferycznej. Istotna różnica między antropogeniczną zmianą klimatu a zdarzeniami naturalnymi polega na tym, że obecnie temperatura lądów i mórz rośnie niemal wszędzie, podczas gdy w przypadku zdarzeń Dansgaard-Oeschger temperatura szybko podnosiła się na Grenlandii i w obszarze Północnego Atlantyku, ale jednocześnie spadała na sporych połaciach półkuli południowej. Zasadniczo polegało to na redystrybucji ciepła w systemie klimatycznym. Chęć dowiedzenia się, czy antropogeniczna zmiana klimatu mogłaby pchnąć system klimatyczny ku podobnemu punktowi krytycznemu jest silną motywacją do badania zdarzeń Dansgaard-Oeschger.
Badając rdzenie lodowe i inne dane klimatyczne z całego świata, zdobywamy informacje o czynnikach, które mogły wywoływać tak nagłe zmiany w zachodzących wówczas procesach i ich globalnym oddziaływaniu.
Precyzyjne dokumentowanie nagłych zmian klimatu w przeszłości pomaga też w testowaniu modeli klimatycznych. Zyskujemy większą pewność co do modeli używanych do prognozowania przyszłego klimatu, jeżeli są one w stanie symulować pełny zakres zachowań klimatu w przeszłości.
Dlaczego swoje badania oparł pan akurat na rdzeniach z Law Dome i Grenlandii?
Do swoich badań wybrałem rdzenie, które zawierają najbardziej szczegółowe informacje w czasie (najwyższą rozdzielczość czasową). Nagła zmiana klimatu z definicji zachodzi bardzo szybko, zatem do poznania szczegółów gdzie, jak i dlaczego taka zmiana zaszła w przeszłości niezbędne są dane w wysokiej rozdzielczości czasowej. W przypadku polarnego lądolodu rozdzielczość czasowa rdzenia określana jest przez to, ile śniegu spadnie każdego roku i na ile te coroczne warstwy są następnie przyciskane i rozprowadzane przez przemieszczający się lód. Rdzenie z projektu North Greenland Ice Core Project (odwiercone przez naukowców duńskich) oraz pozyskane w ramach projektów Antarctic Law Dome oraz West Antarctic Ice Sheet Divide (odwiercone odpowiednio przez naukowców australijskich i amerykańskich) zapewniają dane o najwyższej rozdzielczości, jakie są dostępne z ostatnich dziesiątek tysiącleci.
Moje badania nie ograniczały się jednak tylko do rdzeni lodowych. Zwróciłem się także do społeczności zajmujących się osadami z jezior, mórz i jaskiń. Zebranie danych z tych źródeł było istotne dla zdobycia informacji o zmienności klimatu na niższych szerokościach geograficznych w trakcie zdarzeń Dansgaard-Oeschger.
Co trzeba było zrobić, aby zdobyć potrzebne informacje?
Projekt ogromnie skorzystał na kontaktach z wieloma zespołami badawczymi w Europie, Australii, Nowej Zelandii, Ameryce Południowej, Afryce i USA oraz na uzyskanych od nich danych. Wykorzystałem dane z rdzeni lodowych pozyskane w toku prac badawczych w moim poprzednim zespole w Australii oraz nawiązałem współpracę z kolegami z USA w celu uzyskania doskonałych danych z zachodnioantarktycznego rdzenia lodowego. W instytucji przyjmującej, Uniwersytecie Kopenhaskim, miałem dostęp do danych i ekspertyz dotyczących grenlandzkich rdzeni lodowych.
Kiedy projekt nabrał już tempa, dzięki prezentacjom na międzynarodowych konferencjach i wyjazdom badawczym, byłem w stanie pozyskać dane od naukowców badających osady z jezior, mórz i jaskiń. Część badań dotycząca modelowania możliwa była dzięki współpracy z naukowcami z Uniwersytetu Wisconsin-Maddison oraz Uniwersytetu w Kilonii.
Co może nam pan powiedzieć na temat wyników projektu?
Podejmowanie roztropnych decyzji, jak najlepiej przystosowywać się do zmiany klimatu i jak niwelować jej najgorsze skutki, wymaga informacji o tym, do czego zdolny jest system klimatyczny.
Projekt INTERCLIMA pogłębia naszą wiedzę o tym, jak nagła zmiana klimatu sygnalizowana jest różnym elementom systemu klimatycznego. Pokazał, że zmiany w południkowym, atmosferycznym transporcie ciepła wywołują nagłą zmienność klimatu w tropikach na półkuli południowej, a wolniejsze zmiany w oceanicznym transporcie ciepła oraz sprzężenia zwrotne lodu morskiego są ważniejsze w komunikowaniu sygnałów nagłej zmiany klimatu dla dużych szerokości południowych.
Jak wyniki projektu wykorzysta pan w przyszłych badaniach?
Pracuję nad wpływem nagłej zmienności klimatu na Ocean Południowy. Ocean Południowy odpowiada obecnie za pochłanianie około 75% antropogenicznego ciepła, jakie magazynują oceany i około 40% antropogenicznego dwutlenku węgla.
Nie wiemy do końca, czy Ocean Południowy będzie nadal pochłaniał tak wiele ciepła i dwutlenku węgla w przyszłości. Myślę, że jednym ze sposobów wypełnienia tej luki w wiedzy jest wykorzystanie przykładów tego, jak przeszłe nagłe zmiany klimatu wpływały na wychwytywanie i składowanie ciepła oraz CO2. W tym celu pracuję nad obserwacjami paleoklimatycznymi, głównie rdzeniami lodowymi i morskimi, równolegle z wynikami modeli oraz wynikami eksperymentów i teorii z zakresu fizycznej oceanografii Oceanu Południowego. Ufam, że prace te poszerzą naszą wiedzę o przeszłych i przyszłych interakcjach lodu morskiego, lądolodu i oceanu oraz magazynowaniu CO2 przez Ocean Południowy.
Pracuję też na projektem „modelowania sprzężonego”, w którym zamierzamy wprowadzić dane paleoklimatyczne bezpośrednio do symulacji modeli.
INTERCLIMA
Dofinansowanie z 7PR-LUDZIE
strona projektu w serwisie CORDIS
Nauki fizyczne i o środowisku - ostatnio dodane
poleca:
