Zaznamenajte staroveký ľad • Igor Ivanov • Vedecký obraz dňa na "prvkoch" • Glaciológia, podnebie

Zaznamenajte antický ľad

Vzdušné bubliny v antarktickom ľade, nedávno získané výskumníkmi z Princetonskej univerzity, obsahujú najstarší vzduch, ktorý bol kedy k dispozícii na štúdium. Datovanie ľadových jadier získaných počas vŕtania v roku 2016 ukázalo vek 2,7 milióna rokov, čo je viac ako trojnásobok veku predchádzajúceho držiteľa rekordov – ľad z kupoly C (dome C). Prvá správa bola zazrete pred niekoľkými dňami na najväčšej geochemickej konferencii Goldschmidt 2017 a odborníci sa teraz tešia na celý článok o výsledkoch výskumu.

Ale o všetkom v poriadku.

Spomeňte si na začiatok, že klíma Zeme v dávnej minulosti, pred mnohými tisíckami a miliónmi rokov, je celkom k dispozícii na štúdium. Krajina nám starostlivo zachovala svoj klimatický záznam v usadeninových usadlostiach na dne morí a jazier av hrúbke ľadovcov. Stačí len nájsť dobre zachované vzorky týchto sedimentov, starostlivo ich extrahovať a čítať. Pre obnovenie priebehu teplôt a zloženie atmosféry sú obzvlášť vhodné silné antarktické ľadovce. Sneh, ktorý padá do hlbín Antarktídy, je najprv zatlačený na firn a potom kryštalizuje na ľad pod tlakom, starostlivo uzavrie plynové bubliny, vzorky atmosféry tej doby.Po stáročiach a tisícročiach sa ľad nahromadí a postupne sa znižuje, bez miešania vrstiev a ničenia bublín.

Po vyvŕtaní ľadovca, ktorý pozorne zdvihol ľadové jadro z hĺbky kilometrov, získame priamy prístup k starodávnej atmosfére ak podnebiu ako celku. Po preskúmaní obsahu bublín môžete obnoviť chemické zloženie atmosféry a sledovať koncentráciu skleníkových plynov. Meraním izotopového zloženia kyslíka a ďalších prvkov môžete určiť priemernú ročnú teplotu. Po preskúmaní mikroskopických inklúzií je možné odhadnúť napríklad prašnosť atmosféry.

Bohužiaľ, tento nádherný nástroj vám umožňuje pozerať sa do minulosti iba na éru, ľad, ktorý nájdeme. Hoci je ľadový list na tej istej Antarktíde okolo desiatok miliónov rokov, prítomný Antarktický ľad, ktorý sa dokonca zdvihol z kilometrov hĺbky, je starý stovky tisíc rokov. Po dlhú dobu zaznamenal rekord v ľadu vyvŕtaný na stanici Vostok 420 tisíc rokov. Pred desiatimi rokmi to bolo obnovené európskym projektom EPICA – 800 tisíc rokov (pozri podrobnosti v správach.) Antarktický ľad povedal o obsahu metánu a CO2 v atmosfére Zeme za posledných 800 tisíc rokov). Tento ľad sa zdvihol z hĺbky 3,2 km, od veľmi skalnej základne kontinentu.O to viac staroveký ľad, bohužiaľ, už prešiel z pevniny a dlho bol rozptýlený na ľadovcoch.

Mapa Antarktídy zobrazuje oblasti modrého ľadu, ako aj potenciálne ložiská starovekého ľadu. Obrázok z článku: P. Voosen, 2017. Záznam 2,7 milióna rokov

Je to v poriadku?

V roku 2010 vyšiel článok, ktorý vyzýva glaciológov, aby venovali veľkú pozornosť oblastiam antarktického modrého ľadu. Sú to pobrežné oblasti, v ktorých skalnatý terén kontinentu vytvára prirodzené pasce pre najhlbšie vrstvy ľadovca. Po milióny rokov má väčšina ľadovca čas na to, aby sa dostala do oceánu, ale vzorky starého ľadu, ktoré sa tam nachádzajú, môžu byť trvalo uviaznuté a vyliezť na povrch práve teraz.

Tento ľad samozrejme neumožní obnoviť celý nepretržitý záznam ľadu, pretože máme len fragment starého ľadovca a nie celý ľadový stĺp. Preto existuje problém datovania takýchto vzoriek. V roku 2008 bolo navrhnuté použiť na tento účel všeobecne známu metódu draslík-argón; chyba je veľká, rádovo 10%, ale je vhodná pre ľadové jadrá neznámeho pôvodu.

Princetonský poľný tábor v Allan Hills, Antarktída. Foto © Sean Mackay (Katedra geovedy) od princeton.edu

V roku 2010 odišiel Princeton tím do Antarktídy, aby hľadal staroveký ľad. Byla vybraná lokalita Allan Hills, známa svojimi početnými meteoritovými nálezmi. Ľadovec tu je dosť tenký a musí sa plaziť po svahu – skvelé miesto na hľadanie stagnujúceho antického ľadu. Výskumníci táborili na otvorenom poli a urobili horizontálne vrty smerom na kopce. Potom prešli 128 metrov ľadu a pred dosiahnutím skalnej základne boli nútení ukončiť expedíciu po jej uplynutí. Ukázalo sa však, že aj toto neúplné jadro obsahovalo ľad asi 1 milión rokov – staršie ako kilometrové jadrá v strede antarktického kontinentu! Článok s výsledkami štúdie bol zverejnený v roku 2015 a samotná skupina sa pripravovala na novú expedíciu na rovnakom mieste. Na začiatku roku 2016 prešli zbývajúcich 20 metrov na skalnú základňu a vyrobili nové vzorky. A teraz, 15. augusta, na konferencii Goldschmidt 2017, Princetonská skupina informovala o predbežných výsledkoch štúdie a uviedla, že vek tohto ľadu sa ukázal byť až 2,7 milióna rokov!

Vzorka najstaršieho ľadu vyťaženého v horách Allan horizontálnym vŕtaním.Foto © Yuzhen Yan (Katedra geovedy) od princeton.edu

Podľa časopisu veda, geochemistov, expertov na paleoklimatu, nestál na hlasitých epitetoch. Len si myslíte, že sme nikdy ani tak blízko starého ľadu, a teraz s jeho pomocou môžeme priamo študovať otázky, ktoré sme len nepriamo zvolili!

Prechod z 1 milióna na 2,7 milióna rokov je nielen kvantitatívny, ale aj kvalitatívny skok. V skutočnosti zmení perspektívu štúdie. Faktom je, že ľadové obdobia – to znamená striedanie dlhých období zaľadnenia a relatívne krátke interglacialy – je v geologickom meradle pomerne nedávnym fenoménom (pre najpodrobnejšie populárne predstavenie, viď Jevgenij Podolský článok Ice Worlds). "Začali" v klíme Zeme asi pred 2,5-3 miliónmi rokov a šli prvýkrát s obdobím okolo 41 tisíc rokov. Pred približne 1,2 miliónmi rokov sa uskutočnila ďalšia rekonštrukcia v oblasti klimatických zmien: tempo striedania sa zvýšilo na 100 tisíc rokov a zároveň sa výrazne zvýšila amplitúda kmitov. Napriek tomu, že hnacia sila striedajúcich sa ľadových období je vo všeobecnosti jasná, príčina tejto epizódy – nazývaná stredný pleistocénny prechod – zostáva predmetom diskusie.

Teplotné anomálie získané z dolných sedimentov za posledných 5 miliónov rokov. Obrázok z commons.wikimedia.org

Len si predstavte, že celá ľadová kronika Zeme, ktorú sme doteraz dokázali minovať, patrila iba na posledných milión rokov – na niekoľko 100 000 rokov starých cyklov glaciácie. A nový ľad extrahovaný v Antarktíde spolu s budúcimi nálezmi nám umožní skenovať celé obdobie niekoľkých miliónov rokov! Vedci tiež dúfajú, že tu alebo inde sa budú môcť dostať na ľad do veku 5 miliónov rokov. Toto je obdobie, v ktorom boli kolísanie teploty oveľa slabšie a nevykazovali tak výraznú periodicitu. Samotná teplota bola potom vyššia ako počas interglacialov v ére cyklických zaľadnení. Pri posudzovaní súčasného trendu sa teraz podnebie s plnou parou zametá približne na rovnakej úrovni teploty a podrobné porovnanie týchto dvoch situácií poskytne dôležitú podporu pri vytváraní klimatických modelov.

Zatiaľ výskumníci v Princetone ohlásili obsah CO2 v atmosfére pred 2,7 miliónmi rokov sa ukázalo, že je prekvapivo nízka, oveľa nižšia ako súčasná úroveň a tieto hodnotyktoré geochemisti sa predtým izolovali z izotopovej kompozície v morských sedimentoch. Ak to bude potvrdené, prinúti ich znovu kalibrovať tieto techniky.

Foto © Yuzhen Yan (Katedra geovedy) od princeton.edu.

Igor Ivanov


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: