Vědci objevují arktické klimatické podmínky během pozdního miocénu

April 5, 2016 Mezinárodnímu týmu vědců pod vedením Institutu Alfreda Wegenera (AWI) Helmholtz Center for Polar and Marine Research se podařilo vnést trochu světla do klimatické historie Severního ledového oceánu. Pomocí vzorků půdy z Lomonosovova hřbetu se jim podařilo prokázat, že centrální Arktida byla během léta před šesti miliony až deseti miliony let zcela bez ledu, s teplotou na jejím povrchu 4 až 9 stupňů Celsia. Pokud jde o jaro, podzim a zimu, na hladině by plavaly ledové kry. Nová data znamenají zásadní krok pro obnovení minulých arktických klimatických podmínek a lze je použít k ověření klimatických modelů, jak je uvedeno v aktuálním čísle časopisu Nature Communications. Vzorky použité ve studii byly shromážděny v létě 2014 během expedice na palubě výzkumné lodi Polarstern. Geolog AWI, vedoucí expedice a hlavní autor prof Dr Rüdiger Stein, popisující arktický mořský led jako velmi důležitý a citlivý faktor v globálním klimatickém systému, řekl, že je důležité lépe porozumět příčinám současných a minulých změn v mořském ledu. . "Pro tuto expedici bylo naším cílem odvézt sedimenty z centrální Arktidy, které můžeme použít k rekonstrukci mořského ledu za posledních 50 milionů let. Doposud nám chyběly vhodné vzorky půdy a tím i data k rekonstrukci období takového rozsahu,“ řekl profesor Dr Stein německy. Jako místo pro odběr vzorků byl vybrán západní svah Lomonosovského hřbetu, velkého podvodního pohoří v centrální Arktidě. Bylo to proto, že na místě v minulosti došlo k opakovaným velkým sesuvům půdy, které způsobily, že podložní sedimenty a skalní útvary byly vystaveny tloušťce asi 500 metrů. Vědci byli také překvapeni rozsahem podmořských oddělovacích hran (tektonických hran), které se táhly přes 300 kilometrů od severního pólu téměř k jižnímu konci hřebene na sibiřské straně. Použití jádra sedimentu jako archivu klimatu Z jader sedimentů extrahovaných během dvou dnů (všechny asi čtyři až osm stop dlouhé každé) se jedno z nich ukázalo jako ideální pro použití jako klimatický archiv. Pomocí mikrofosilií nazývaných dinoflageláty byli vědci schopni určit, že sedimenty ve spodní části jádra byly asi před šesti miliony až deseti miliony let, pocházející z pozdního miocénu. Získané vzorky tak poskytly výzkumníkům jedinečnou příležitost rekonstruovat klimatické podmínky v centrálním Severním ledovém oceánu, o nichž dosud existovaly velmi vágní a protichůdné údaje. Někteří vědci se domnívali, že v té době byl centrální Severní ledový oceán po celý rok pokryt ledem – tak, jak je tomu dnes. Zdá se však, že tento předpoklad je v rozporu s výsledky výzkumu. Na základě nových údajů musely být během tohoto období v létě v létě severní pól a centrální Severní ledový oceán bez ledu. Biomarkery poskytují náhled na minulé klima Tato analýza je založena na biomarkerech, což jsou organické sloučeniny obsahující organismy, které byly v minulosti živé, ale nyní jsou zachovány v sedimentu. Dva z těchto biomarkerů byly extrahovány ze vzorků půdy. První skupinou byly vápenaté řasy, které existovaly na hladině vody, vyžadovaly otevřená voda a spoléhaly se na sluneční světlo pro výrobu potravy/energie. V centrální části Severního ledového oceánu je sluneční světlo k dispozici pouze během jarních a letních měsíců, zatímco ve zbývajících měsících ztmavne. Data odvozená z biomarkerů vápenatých řas tedy mohou naznačovat klimatické podmínky během těchto letních měsíců. Kromě toho si vápenaté řasy vyvinuly různé molekuly biomarkerů kvůli teplotě vody. Na základě molekul profesor Dr Stein řekl, že vypočítali povrchovou teplotu Severního ledového oceánu na asi 4 až 9 stupňů Celsia, což naznačuje podmínky bez ledu během léta. Druhá skupina biomarkerů, zahrnující arktické mořské ledové rozsivky, ukázala, že Severní ledový oceán nebyl bez ledu po celý rok. Profesor Dr Stein řekl, že porovnáním svých záznamů s teplotami povrchové vody a rozložením mořského ledu by mohli ukázat, že centrální Severní ledový oceán mohl být v létě před šesti miliony až deseti miliony let bez ledu. Na jaře a předchozí zimě by byl přítomen mořský led. Dodal, že severní pól musel mít podobnou sezónní ledovou pokrývku, jaká se v současnosti nachází v okrajových mořích Arktidy. Nová data mohou zlepšit klimatické modely Tuto rekonstrukci minulého klimatu Arktidy podpořily klimatické simulace. To však předpokládá relativně vysoký obsah oxidu uhličitého v atmosféře 450 ppm. Je tomu tak proto, že v některých studiích týkajících se pozdního miocénu, pokud by byl obsah oxidu uhličitého nižší, asi 280 ppm, by Arktida bez ledu nemohla být rekonstruována. V každém případě, zda byl obsah oxidu uhličitého během miocénu nadměrně vysoký nebo simulace miocénu měly v Arktidě nedostatečnou citlivost, musí být ještě stanoveno a vyžaduje další výzkum. Jak řekl profesor Dr. Stein, "pokud naše klimatické modely dokážou spolehlivě reprodukovat pokrývku mořského ledu z dřívějších období, byli bychom také schopni poskytnout přesnější předpovědi budoucích výkyvů klimatu a mořského ledu v centrální Arktidě." Odkaz na studium.