A kutatók felfedezik a sarkvidéki éghajlati viszonyokat a késő miocén korszakban

April 5, 2016 Az Alfred Wegener Intézet (AWI) Helmholtz Sarki- és Tengerkutatási Központ által vezetett nemzetközi tudóscsoportnak sikerült némi fényt derítenie a Jeges-tenger éghajlati történetébe. A Lomonoszov-hátság talajmintái segítségével be tudták bizonyítani, hogy az Északi-sark középső része 6-10 millió évvel ezelőtti nyáron teljesen jégmentes volt, felszínén pedig 4-9 Celsius-fok volt a hőmérséklet. Tavasszal, ősszel és télen jégtáblák úsztak volna a felszínen. Az új adatok alapvető lépést jelentenek a korábbi sarkvidéki éghajlati viszonyok helyreállításában, és felhasználhatók az éghajlati modellek ellenőrzésére, amint arról a Nature Communications folyóirat aktuális száma beszámol. A vizsgálathoz használt mintákat 2014 nyarán gyűjtötték, a Polarstern kutatóhajó fedélzetén tartott expedíció során. Az AWI geológus, az expedíció vezetője és vezető szerzője, Prof. Dr. Rüdiger Stein a sarkvidéki tengeri jeget a globális éghajlati rendszer nagyon fontos és érzékeny tényezőjeként jellemezve azt mondta, hogy fontos jobban megérteni a tengeri jég jelenlegi és múltbeli változásainak okait. . "Ennek az expedíciónak az volt a célunk, hogy a sarkvidék középső részének üledékeit vegyük, amelyek segítségével rekonstruálhatjuk a tengeri jeget az elmúlt 50 millió évben. Eddig hiányoztak a megfelelő talajminták, így az időszakok rekonstruálásához szükséges adatok. ilyen nagyságrendű” – mondta Dr. Stein professzor németül. A mintavétel helyszínéül a Lomonoszov-gerinc nyugati lejtőjét választották, amely egy nagy víz alatti hegység az Északi-sarkvidék középső részén. Ennek az az oka, hogy a helyszínen a múltban ismétlődő nagy földcsuszamlások történtek, amelyek miatt az alatta lévő üledékek és sziklaképződmények körülbelül 500 méter vastagságban voltak kitéve. A kutatókat meglepte a tengeralattjáró-elválasztó élek (tektonikus élek) kiterjedése is, amelyek több mint 300 kilométeren át az Északi-sarktól majdnem a szibériai oldal gerincének déli végéig terjedtek. Az üledékmag használata klímaarchívumként A két nap alatt kinyert üledékmagok közül (mindegyik körülbelül négy-nyolc láb hosszúak) egyikük ideálisnak bizonyult klímaarchívumként való használatra. A dinoflagellátoknak nevezett mikrofosszíliák segítségével a kutatók meg tudták állapítani, hogy a mag alsó részének üledékei körülbelül hatmillió-tízmillió évvel ezelőttiek, a késő miocénből származnak. Az így kinyert minták egyedülálló lehetőséget adtak a kutatóknak arra, hogy rekonstruálják a Jeges-tenger középső részének éghajlati viszonyait, amelyekről eddig nagyon homályos és ellentmondásos adatok álltak rendelkezésre. Egyes tudósok úgy vélték, hogy abban az időben a Jeges-tenger középső részét egész évben jég borította – ahogy ma is. Ez a feltételezés azonban ellentmond a kutatási eredményeknek. Az új adatok alapján a történelem ezen időszakában, nyáron az Északi-sark és a Jeges-tenger középső része nyáron jégmentesnek kellett lennie. A biomarkerek betekintést nyújtanak a múlt éghajlatába Ez az elemzés biomarkereken alapul, amelyek olyan szerves vegyületek, amelyek a múltban élő, de mostanra az üledékben megmaradt organizmusokat tartalmaznak. E biomarkerek közül kettőt a talajmintákból vontak ki. Az első csoportot a víz felszínén előforduló meszes algák alkották, amelyek nyílt vizet igényeltek, és a napfényre támaszkodtak élelmiszer-/energiatermelésük során. A Jeges-tenger középső részén a napfény csak a tavaszi és nyári hónapokban érhető el, míg a hátralévő hónapokban elsötétül. Így a meszes algák biomarkereiből származó adatok jelezhetik az adott nyári hónapok éghajlati viszonyait. Emellett a vízhőmérséklet hatására a meszes algák különböző biomarker molekulákat fejlesztettek ki. A molekulák alapján Dr. Stein professzor elmondta, hogy a Jeges-tenger felszíni hőmérsékletét körülbelül 4-9 Celsius-fokra számították, ami a nyári jégmentes állapotot jelezte. A biomarkerek második csoportja, amely a sarkvidéki tengeri jég kovaalmait tartalmazza, azt mutatta, hogy a Jeges-tenger nem volt jégmentes egész évben. Dr. Stein professzor elmondta, hogy feljegyzéseiket a felszíni víz hőmérsékletével és a tengeri jég eloszlásával összehasonlítva kimutathatják, hogy a Jeges-tenger középső része jégmentes lehetett a nyáron hat-tízmillió évvel ezelőtt. Tavasszal és előző télen a tengeri jég jelen volt. Hozzátette, hogy az Északi-sarkon valószínűleg hasonló szezonális jégtakaró volt, mint amilyen jelenleg a sarkvidéki peremtengereken található. Az új adatok javíthatják az éghajlati modelleket Az északi-sarkvidék múltbeli éghajlatának rekonstrukcióját klímaszimulációk támogatták. Ez azonban viszonylag magas, 450 ppm-es légköri szén-dioxid-tartalmat feltételez. Ennek az az oka, hogy egyes, a késő miocénre ​​vonatkozó tanulmányokban, ha a szén-dioxid-tartalom alacsonyabb, körülbelül 280 ppm volt, akkor nem lehetett rekonstruálni a jégmentes sarkvidéket. Mindenesetre, hogy a miocén idején túl magas volt-e a szén-dioxid-tartalom, vagy a miocén szimulációk nem voltak elég érzékenyek az Északi-sarkvidéken, még nem határozták meg, és további kutatásokat igényel. Ahogy Dr. Stein professzor mondta, "ha éghajlati modelljeink megbízhatóan reprodukálják a korábbi időszakok tengeri jégtakaróját, akkor pontosabb előrejelzéseket is tudunk adni a jövőbeni éghajlat és tengeri jég ingadozásairól az Északi-sarkvidék középső részén." Tanulmányozási link.