Istraživači otkrivaju arktičke klimatske uvjete tijekom kasnog miocena

April 5, 2016 Međunarodni tim znanstvenika predvođen Helmholtzovim centrom za polarna i morska istraživanja Instituta Alfred Wegener (AWI) uspio je baciti malo svjetla na klimatsku povijest Arktičkog oceana. Koristeći uzorke tla s grebena Lomonosov, uspjeli su dokazati da je središnji Arktik bio potpuno bez leda tijekom ljeta prije šest milijuna do deset milijuna godina, s temperaturom na površini od 4 do 9 stupnjeva Celzijusa. Što se tiče proljeća, jeseni i zime, na površini bi plutale sante leda. Novi podaci predstavljaju temeljni korak za ponovno stvaranje prošlih arktičkih klimatskih uvjeta i mogu se koristiti za provjeru klimatskih modela, kako je objavljeno u aktualnom izdanju časopisa Nature Communications. Uzorci korišteni u studiji prikupljeni su u ljeto 2014., tijekom ekspedicije na istraživačkom brodu Polarstern. Opisujući arktički morski led kao vrlo važan i osjetljiv čimbenik u globalnom klimatskom sustavu, AWI geolog, vođa ekspedicije i glavni autor prof. dr. Rüdiger Stein rekao je da je važno bolje razumjeti uzroke sadašnjih i prošlih promjena u morskom ledu. . "Za ovu ekspediciju cilj nam je bio uzeti sedimente iz središnjeg Arktika, koje možemo koristiti za rekonstrukciju morskog leda u proteklih 50 milijuna godina. Do sada su nam nedostajali odgovarajući uzorci tla, a time i podaci za rekonstrukciju razdoblja ovolikih razmjera", rekao je prof. dr. Stein na njemačkom. Kao mjesto za uzorkovanje odabrana je zapadna padina grebena Lomonosov, velikog podvodnog planinskog lanca u središnjem Arktiku. To je bilo zato što je mjesto u prošlosti doživjelo ponovljena velika klizišta, uzrokujući da sedimenti ispod njega i formacije stijena budu izloženi debljini od oko 500 metara. Istraživači su također bili iznenađeni opsegom podmorskih rubova razdvajanja (tektonskih rubova), koji su se protezali preko 300 kilometara od Sjevernog pola gotovo do južnog kraja grebena na sibirskoj strani. Korištenje jezgre sedimenta kao arhive klime Od jezgri sedimenta izvađenih tijekom dva dana (sve dugačke oko četiri do osam stopa), jedna se pokazala idealnom za korištenje kao klimatska arhiva. Koristeći mikrofosile zvane dinoflagelati, istraživači su uspjeli utvrditi da su sedimenti u donjem dijelu jezgre bili prije otprilike šest do deset milijuna godina, da datiraju iz kasnog miocena. Uzorci koji su tako izvađeni dali su istraživačima jedinstvenu priliku da rekonstruiraju klimatske uvjete u središnjem Arktičkom oceanu za koje su dosad postojali vrlo nejasni i kontradiktorni podaci. Neki su znanstvenici vjerovali da je u to vrijeme središnji Arktički ocean bio pokriven ledom tijekom cijele godine - kao što je i danas. Međutim, čini se da je ova pretpostavka u suprotnosti s nalazima istraživanja. Na temelju novih podataka, tijekom tog razdoblja u povijesti, ljeti, Sjeverni pol i središnji Arktički ocean morali su biti bez leda tijekom ljeta. Biomarkeri daju uvid u prošlu klimu Ova se analiza temelji na biomarkerima, koji su organski spojevi koji se sastoje od organizama koji su u prošlosti bili živi, ​​ali su sada sačuvani u sedimentu. Dva od ovih biomarkera izdvojena su iz uzoraka tla. Prva skupina bile su vapnenačke alge koje su postojale na površini vode, zahtijevale otvorene vode i oslanjale se na sunčevu svjetlost za proizvodnju hrane/energije. U središnjem Arktičkom oceanu sunčeva je svjetlost dostupna samo tijekom proljetnih i ljetnih mjeseci, dok je tijekom ostalih mjeseci tamno. Dakle, podaci dobiveni iz biomarkera vapnenačkih algi mogu ukazivati ​​na klimatske uvjete tijekom tih ljetnih mjeseci. Osim toga, vapnenačke alge razvile su različite molekule biomarkera zbog temperature vode. Na temelju molekula, prof. dr. Stein je rekao da su izračunali temperaturu površine Arktičkog oceana na oko 4 do 9 stupnjeva Celzijusa, što ukazuje na uvjete bez leda tijekom ljeta. Druga skupina biomarkera, koja se sastoji od dijatomeja s arktičkog morskog leda, pokazala je da Arktički ocean nije bio bez leda tijekom cijele godine. Prof. dr. Stein rekao je da bi usporedbom svojih zapisa s temperaturom površinske vode i raspodjelom morskog leda mogli pokazati da je središnji Arktički ocean mogao biti bez leda tijekom ljeta prije šest do deset milijuna godina. U proljeće i prethodne zime bio bi prisutan led. Dodao je da je Sjeverni pol morao imati sličan sezonski ledeni pokrivač kakav se trenutno nalazi u arktičkim rubnim morima. Novi podaci mogu poboljšati klimatske modele Ova rekonstrukcija klime u prošlosti Arktika potkrijepljena je klimatskim simulacijama. Međutim, to pretpostavlja relativno visok sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi od 450 ppm. To je zato što u nekim studijama koje se tiču ​​kasnog miocena, da je sadržaj ugljičnog dioksida bio niži, oko 280 ppm, Arktik bez leda ne bi se mogao rekonstruirati. U svakom slučaju, je li sadržaj ugljičnog dioksida tijekom miocena bio pretjerano visok ili su miocenske simulacije posjedovale nedovoljnu osjetljivost na Arktiku tek treba utvrditi i zahtijeva daljnja istraživanja. Kao što je rekao prof. dr. Stein, "ako naši klimatski modeli mogu pouzdano reproducirati morski ledeni pokrov iz ranijih razdoblja, također bismo bili u mogućnosti dati točnija predviđanja buduće klime i fluktuacija morskog leda u središnjem Arktiku." Veza na studiju.