Kui kasvuhoonegaaside süsinikdioksiidi tase tõuseb ja maakera soojeneb, muutub Antarktika jää astronoomilises mõõtkavas tsüklite suhtes haavatavamaks, eriti kui meie telje ümber pöörleb meie planeedi kalle.
Uute uurimuste kohaselt reageerisid Antarktika jäälehed enam kui 30 miljoni aasta pikkuse ajaloo vältel kõige tugevamalt Maa telje kaldenurgale, kui jää ulatub ookeanidesse, interakteerudes vooludega, mis võivad tuua sooja vett oma äärealadele ja põhjustada suurenenud veetaseme. sulavad. Kallutuse mõju saavutas haripunkti, kui süsinikdioksiidi tase oli sarnane sellega, mida teadlased ennustavad järgmiseks sajandiks, kui inimesed ei saa heitkoguseid kontrolli alla.
Kui süsinikdioksiidi tase tõuseb 400 osa miljoni kohta, muutub kliima Maa kalde või kalduvuse suhtes tundlikumaks, teatasid teadlased ajakirja Nature Geoscience 14. jaanuaril.
"Tõesti kriitiline on süsihappegaasi hulk atmosfääris," ütles uuringu kaasautor Stephen Meyers, Madisoni Wisconsini ülikooli paleoklimatoloog.
Suure süsinikdioksiidi ja kõrge kaldenurga stsenaarium võib Antarktikat kattev miili paksusele jääle eriti laastavalt mõjuda.
Mineviku rekonstrueerimine
Umbes 40 000 aasta jooksul kaldub Maa telg edasi-tagasi "nagu kiiktool", ütles Meyers. Praegu on see kaldenurk umbes 23,4 kraadi, kuid see võib olla vaid 22,1 kraadi või isegi 24,5 kraadi.
Kallutus on oluline, millal ja kuhu päikesevalgus maakera jõuab, ning võib seega mõjutada kliimat.
Et rekonstrueerida ajalugu, kuidas Antarktika jää on sellele kaldele reageerinud, kasutasid Meyers ja tema kaasautorid Maa kliima mineviku kohta mõnda teabeallikat. Üks allikas oli ookeani põhjast pärit kaltsiumkarbonaat, mille jätsid maha üherakulised organismid, mida nimetatakse bentoseks foraminiferaks. Need organismid eritavad enda ümber kaltsiumkarbonaadi kesta, lukustades ookeanide ja atmosfääri keemilise pideva pideva ülevaate.
Antarktika ümbrusest pärit setterekordid pakkusid veel ühe kliimaajaloo allika - uuringu kaasautori ja paleoklimatoloogi Richard Levy eripära GNS-i teadusest ja Uus-Meremaa Wellingtoni Victoria ülikoolist. Need setted, mis on puuritud ookeani põhjast pikkadesse sammastesse südamikesse, hoiavad samuti minevikku. Näiteks liustik laseb oma koha peal omapärase muda, liiva ja kruusa segu. Need tuumad annavad väga üksikasjaliku pildi sellest, kus kunagi olid jäälehed, ütles Meyers, kuid protokollis on lünki.
Jäätsüklid
Mõlema allika andmete põhjal lõid teadlased kokku Antarktika ajaloo 34 miljonist 5 miljoni aastani. Esimesed suured Antarktika jäälehed moodustusid 34 miljonit aastat tagasi, ütles Levy, ja aastaringne merejää sai normiks alles 3 miljonit aastat tagasi, kui süsinikdioksiidi tase langes alla 400 osa miljoni kohta.
Umbes 34 miljonit aastat tagasi umbes 25 miljonit aastat tagasi oli süsinikdioksiid väga kõrge (600–800 ppm) ja suurem osa Antarktika jääst oli maismaa, mitte kokkupuutes merega. Mandri jää edasiliikumine ja taganemine olid sel ajal planeedi kaldenurga suhtes suhteliselt tundmatud, leidsid teadlased. Umbes 24,5–14 miljonit aastat tagasi langes atmosfääri süsinikdioksiid vahemikku 400–600 ppm. Jäälehed suundusid sagedamini merre, kuid ujuvat merejäät väga palju ei olnud. Sel ajal muutus planeet Maa telje kalde suhtes üsna tundlikuks.
Ajavahemikus 13–5 miljonit aastat tagasi langes süsinikdioksiidi tase uuesti, ulatudes 200 ppm-ni. Ujuv merejää muutus silmatorkavamaks, moodustades talvel kooriku lahtise ookeani kohal ja hõrenedes ainult suvel. Tundlikkus Maa kalde suhtes langes.
Pole täiesti selge, miks see kalduvuse tundlikkuses muutus toimub, ütles Levy Live Scienceile, kuid näib, et selle põhjuseks on kontakt jää ja ookeani vahel. Kõrge kalde korral muutuvad polaarpiirkonnad soojaks ning temperatuuride erinevused ekvaatori ja pooluste vahel muutuvad vähem äärmuslikuks. See omakorda muudab tuule- ja voolumuutusi - mis on suuresti tingitud sellest temperatuuride erinevusest - suurendades lõpuks sooja ookeanivee voolu Antarktika servani.
Kui jää on enamasti maismaal, ei puutu see vool jääga kokku. Kuid kui jääkihid on maapinna suhtes ookeani põhjaga maandatud, on kokkupuutel hoovustega sooja vee vool palju olulist. Tundub, et ujuv merejää blokeerib osa voolust, vähendades jääkihi sulamisvõimet. Kuid kui süsinikdioksiidi tase on piisavalt kõrge, et ujuv merejää sulab, ei takista miski neid sooja hoovusi. Just siis näib, et Maa kalle on kõige olulisem, nagu see toimus vahemikus 24,5 miljonit kuni 14 miljonit aastat tagasi.
See ajalugu on Antarktika tuleviku jaoks häda. 2016. aastal tõusis süsinikdioksiidi tase Maa atmosfääris püsivalt üle 400 ppm. Viimast korda Maa geoloogilises ajaloos, kui süsinikdioksiid oli nii kõrge, Antarktikas polnud aastaringset merejäät, teatas Levy. Kui heitkogused jätkuvad sellisel kujul, laguneb merejää, ütles Levy, "ja hüppame tagasi maailma, mida pole miljonite aastate jooksul eksisteerinud."
"Antarktika haavatavad merepõhjal olevad jäälehed tunnevad meie praeguse suhteliselt kõrge kalde mõju ja Antarktika äärealadel ookeani soojenemine võimendub," ütles ta.
Esmaspäeval (14. jaanuaril) teatas üks teine teadlaste rühm, et Antarktika sulamiskiirus on juba kuus korda kiirem kui vaid paarkümmend aastat tagasi. Teadlased leidsid, et mandri kaotas aastatel 1979–1990 aastas umbes 40 gigatonni jääd. Ajavahemikul 2009–2017 kaotas see keskmiselt 252 gigatonni jääd aastas.
Teadlased uurivad nüüd Maa kallutuse tundlikkuse väikseid erinevusi, mis esinevad nende leitud kolme laia mustri korral, kuid peamine sõnum on juba selge, ütles Levy.
"Antarktika merejää on selgelt oluline," ütles ta. "Peame heitkoguste eesmärkide saavutamiseks välja mõtlema ja välja mõtlema."
