Globalne ocieplenie – pliocen udziela nam ważnej lekcji

Trzy miliony lat temu klimat Ziemi był wystarczająco ciepły, aby w polarnej strefie Arktyki mogły rosnąć lasy i żyć duże ssaki. Jeżeli topnienie gór lodowych, wzrost poziomu mórz oraz stężenie dwutlenku węgla w atmosferze rzędu 400 części na milion wydaje się Wam znajome – zapraszamy do pliocenu.

Dla wielu badaczy pliocen, epoka trwająca od 5,3 mln do 2,6 mln lat temu, jest najdokładniejszym punktem odniesienia dla współczesnych procesów globalnego ocieplenia. To wtedy po raz ostatni poziom CO2 w atmosferze był zbliżony do dzisiejszego, co spowodowało gromadzenie się ciepła i wzrost globalnych temperatur do poziomów jeszcze wyższych niż obecnie. Lepsze zrozumienie reakcji pokryw lodowych na wzrost temperatury jest konieczne, aby dokonać dokładniejszych szacunków zmian poziomu morza, jakich możemy oczekiwać w przyszłości.

Żyjemy w niepewnych czasach, jeżeli chodzi o skutki zmiany klimatu i globalnego ocieplenia, dlatego wszelkie wnioski, jakie moglibyśmy wyciągnąć z przeszłości, stanowią przedmiot zainteresowania naukowców. Wsparcie projektu stypendialnego PLIOTRANS ze środków unijnych pomaga lepiej zrozumieć reakcje pokryw lodowych na ocieplenie klimatu.

Gdy chodzi o pokrywy lodowe, nie ma jednego uniwersalnego wzorca

Badania przeprowadzone niedawno przez zespół naukowców, w tym członków projektu PLIOTRANS, dotyczyły tego, jak nasza planeta reagowała na ocieplenie w epoce pliocenu. Uczeni opublikowali nową pracę opisującą po raz pierwszy zmienną naturę pokryw lodowych i poziomu morza w pliocenie. Dowodzą oni, że pokrywy lodowe na Grenlandii i Antarktyce mogły reagować odmiennie na plioceńskie ocieplenie, topniejąc w innym czasie.

Szacunki naukowców, dotyczące zmiennego charakteru pokryw lodowych, opierają się na danych klimatycznych pochodzących z modelu klimatu bazującego na warunkach brzegowych późnego pliocenu, z różnymi scenariuszami dotyczącymi wymuszania orbitalnego odpowiadającymi dwóm morskim stadiom izotopowym (MIS): KM5c (od 3,226 do 3,184 mln lat temu) oraz K1 (od 3,082 do 3,038 mln lat temu).

Ustalenia uczonych są zgodne z wynikami wcześniejszych badań, w których modelowanie pokazało, że szczytowe temperatury interglacjału w MIS KM5c i K1 nie były zsynchronizowane w skali globalnej: w jednych regionach były one wyższe, a w innych niższe.

Jeżeli chodzi o modelowanie, wskazuje to na potencjalne trudności związane z dopasowaniem szczytowych wartości temperatur ustalonych na podstawie proxy na stanowiskach w różnych regionach geograficznych. Jedna symulacja zdarzenia interglacjalnego, oparta na modelu klimatu, nie wystarcza do określenia zmian szczytowych temperatur we wszystkich regionach.

Zespół wyjaśnia: „Wykonaliśmy pierwszy krok w kierunku stworzenia w pełni sprzężonego systemu zmienności pokrywy lodowej i klimatu w późnym pliocenie (…) Przedstawione tu symulacje modelowe są próbą uchwycenia zmiennej reakcji klimatu i objętości lodu na zmiany orbity Ziemi”.

Istotny jest tu kształt orbity Ziemi, nachylenie jej osi oraz zmiany kąta jej nachylenia

Za epizodyczny charakter ziemskich okresów glacjalnych i interglacjalnych w obecnej epoce lodowej (ostatnie kilka milionów lat) odpowiadają głównie cykliczne zmiany obiegu Ziemi dookoła Słońca. W omawianym badaniu ustalono, że kiedy cykliczna zmiana nazywana precesją jest duża, należy ostrożnie podchodzić do bezpośredniego wnioskowania zachowania się pokryw lodowych na podstawie zapisów izotopu tlenu w pliocenie.

Przeprowadzone przez badaczy symulacje wskazują, że asynchroniczna reakcja pokryw lodowych, w połączeniu z ich zmiennością podczas modelowania, jest rzeczywiście kluczowym czynnikiem dla przewidzenia poziomu mórz w orbitalnej skali czasu, dla klimatu cieplejszego niż nasz.

Projekt stypendialny PLIOTRANS (PLIOcene TRANSient Climate Modelling: Towards a global consensus between ice volume, temperature and relative sea level for the Late Pliocene) został zakończony w zeszłym roku. Jego celem było zmniejszenie liczby niewiadomych podczas przewidywania przyszłego poziomu mórz.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS