Naukowcy wydobyli i przeanalizowali gazy uwięzione w lodzie Antarktyki sprzed 3 milionów lat, zapewniając pierwszy bezpośredni pomiar składu atmosfery w okresie znanym jako późny pliocen. Okres ten, kiedy globalne temperatury były o około 1°C wyższe niż obecnie, a poziom mórz osiągnął 25 metrów, jest często wymieniany jako ostrzeżenie przed współczesnymi zmianami klimatycznymi. Jednak nowe dane pokazują zaskakująco niskie stężenia dwutlenku węgla (CO2) i metanu w porównaniu do współczesnych poziomów, co sugeruje, że klimat Ziemi może być bardziej wrażliwy na nawet niewielkie zmiany atmosferyczne, niż wcześniej sądzono.
Złożoność starożytnych zapisów lodowych
Uzyskanie dokładnych danych atmosferycznych sprzed milionów lat jest niezwykle trudne. Tradycyjne wiercenie rdzeni lodowych zapewnia ciągłe zapisy obejmujące około 1 milion lat, gdy roczne opady śniegu są kompresowane w warstwy lodu wypełnione pęcherzykami powietrza. W przypadku wcześniejszych okresów badacze muszą polegać na „niebieskim lodzie” – starożytnym lodzie odsłoniętym przez erozję wietrzną. Ta metoda wprowadza niepewność, ponieważ lód może nie reprezentować spójnej migawki atmosferycznej. W niedawnych badaniach prowadzonych przez Julię Marks-Peterson z Oregon State University wykorzystano błękitny lód ze wzgórz Allan Hills na Antarktydzie do pomiaru poziomu gazów w pliocenie.
Nieoczekiwanie niskie stężenie gazów cieplarnianych
Zespół odkrył, że około 3 miliony lat temu poziom CO2 wynosił około 250 części na milion (ppm), a poziom metanu wynosił 507 części na miliard (ppb). Liczby te są znacznie niższe niż poprzednie szacunki pośrednie, które sugerowały, że poziom CO2 jest bliższy dzisiejszym 400 ppm, a metanu około 2000 ppb. Podczas kolejnego okresu chłodzenia zawartość CO2 nieznacznie spadła, ale metan pozostał stabilny.
„Zdecydowanie byliśmy trochę zaskoczeni” – mówi Marks-Peterson. Wyniki te sugerują, że nawet niewielkie zmiany w stężeniu gazów cieplarnianych mogą spowodować poważne zmiany klimatyczne.
Implikacje dla przyszłych prognoz klimatycznych
Badanie budzi obawy co do dokładności obecnych modeli klimatycznych. Jeśli poziomy CO2 w pliocenie były rzeczywiście niższe niż wcześniej sądzono, wówczas system ziemski może być jeszcze bardziej wrażliwy na zmiany stężeń gazów cieplarnianych. Oznacza to, że przyszłe ocieplenie może być większe, niż przewidywano. Eksperci przestrzegają jednak przed wyciąganiem ostatecznych wniosków, dopóki nie będzie dostępnych więcej danych.
Pozostałe niepewności i przyszłe badania
Choć Thomas Chalke z Europejskiego Centrum Badań i Edukacji w zakresie Nauk o Środowisku potwierdza niskie wartości CO2 zawarte w badaniu, podkreśla trudność w ich interpretacji bez towarzyszących danych dotyczących temperatury. Sam wzór lodu nie wskazuje, czy niskie stężenia gazu reprezentują wybuch zimnego, okres ciepły czy stan pośredni.
Naukowcy z niecierpliwością czekają na wyniki projektu Beyond EPICA, w ramach którego wiercone są ciągłe rdzenie lodowe trwające ponad 1 milion lat. Porównanie tych dwóch zestawów danych pomoże udoskonalić naszą wiedzę na temat warunków atmosferycznych pliocenu i ulepszyć modele klimatyczne.
Podsumowując odkrycie nieoczekiwanie niskiego poziomu CO2 w ostatnim ciepłym okresie uwypukla pilną potrzebę uzyskania dokładniejszych historycznych danych klimatycznych. Wyniki te potwierdzają możliwość, że ziemski system klimatyczny jest wyjątkowo wrażliwy na zmiany stężeń gazów cieplarnianych, co wymaga ponownej oceny prognoz przyszłego ocieplenia.
