Az Arizonai Egyetem kutatói által vezetett mélyreható tanulmány két olyan rejtélyt is megfejthetett, amelyek régóta foglalkoztatják a paleoklíma-szakértőket: Honnan származtak a jégtakarók, amelyek az utolsó jégkorszakban, több mint 100,000 XNUMX évvel ezelőtt zengtek, és hogyan növekedhettek. Olyan gyorsan?
A Föld glaciális–interglaciális ciklusait – a jégtakarók időszakos előretörését és visszahúzódását az északi féltekén – nem könnyű megérteni, és a kutatók jelentős erőfeszítéseket tettek a nagy jégtömegek több ezer év alatti kiterjedésének és zsugorodásának magyarázatára. A Nature Geoscience folyóiratban megjelent tanulmány magyarázatot ad a legutóbbi jégkorszakban az északi félteke nagy részét lefedő jégtakarók gyors kiterjedésére, és az eredmények a Föld történetének más jégkorszakaira is vonatkozhatnak.
Körülbelül 100,000 10,000 évvel ezelőtt, amikor mamutok járták a Földet, az északi félteke éghajlata mélyfagyba zuhant, ami lehetővé tette hatalmas jégtakarók kialakulását. Körülbelül XNUMX XNUMX év alatt a helyi hegyi gleccserek növekedtek, és nagy jégtakarókat alkottak, amelyek a mai Kanada, Szibéria és Észak-Európa nagy részét borították.
Míg széles körben elfogadott tény, hogy a Föld Nap körüli pályáján az időszakos „lebegtetés” lehűlést váltott ki az északi féltekén nyáron, ami a széleskörű eljegesedés kezdetét okozta, a tudósok nehezen tudtak megmagyarázni a Skandinávia és Észak-Európa nagy részét borító kiterjedt jégtakarókat. ahol sokkal enyhébb a hőmérséklet.
Ellentétben a hideg kanadai sarkvidéki szigetvilággal, ahol könnyen képződik a jég, Skandináviának nagyrészt jégmentesnek kellett volna maradnia az észak-atlanti áramlat miatt, amely meleg vizet hoz Északnyugat-Európa partjaira. Bár a két régió hasonló szélességi körök mentén helyezkedik el, a skandináv nyári hőmérséklet jóval fagypont felett van, míg a kanadai sarkvidék nagy részén fagypont alatt marad a hőmérséklet egész nyáron a kutatók szerint. Marcus Lofverstrom, a tanulmány vezető szerzője szerint ezen eltérés miatt az éghajlati modellek nehezen tudtak számot adni az Észak-Európában előrehaladott kiterjedt gleccserek miatt, amelyek az utolsó jégkorszak kezdetét jelentették.
„Az a probléma, hogy nem tudjuk, honnan származnak ezek a jégtakarók (Skandináviában), és mi okozta, hogy ilyen rövid idő alatt kitágultak” – mondta Lofverstrom, a geotudományok adjunktusa és az UArizona Earth System Dynamics vezetője. Labor.
A válaszok megtalálásához Lofverstrom segített kifejleszteni egy rendkívül összetett Földrendszer-modellt, amelyet közösségi Földrendszer-modellként ismernek, és amely lehetővé tette csapatának, hogy reálisan újrateremtse a legutóbbi jégkorszak elején fennálló körülményeket. Nevezetesen kibővítette a jégtakaró modelltartományt Grönlandról, hogy az kiterjedjen az északi félteke nagy részének nagy térbeli részletességgel.
Ezzel a frissített modellkonfigurációval a kutatók a kanadai sarkvidéki szigetvilág óceáni átjáróit azonosították, mint az észak-atlanti éghajlat szabályozását meghatározó kulcsfontosságú elemet, amely végső soron meghatározza, hogy a jégtakarók növekedhetnek-e Skandináviában.
A szimulációk kimutatták, hogy amíg a kanadai sarkvidéki szigetvilág óceáni átjárói nyitva maradnak, a Föld keringési konfigurációja kellően lehűtötte az északi féltekét ahhoz, hogy lehetővé tegye a jégtakarók felhalmozódását Észak-Kanadában és Szibériában, de Skandináviában nem.
Egy második kísérletben a kutatók egy korábban feltáratlan forgatókönyvet szimuláltak, amelyben a tengeri jégtakarók akadályozták a vízi utakat a kanadai sarkvidéki szigetvilágban. Ebben a kísérletben a viszonylag friss sarkvidéki és a Csendes-óceán északi vizét – jellemzően a kanadai sarkvidéki szigetcsoporton átvezetve – Grönlandtól keletre terelték el, ahol jellemzően mély víztömegek képződnek. Ez az elterelés az észak-atlanti mélykeringés felfrissüléséhez és gyengüléséhez, a tengeri jég kiterjedéséhez és Skandináviában a hidegebb körülményekhez vezetett.
„Az éghajlati modell szimulációi és a tengeri üledékelemzés segítségével megmutatjuk, hogy az Észak-Kanadában képződő jég akadályozhatja az óceáni átjárókat, és elterelheti a vízszállítást az Északi-sarkról az Atlanti-óceán északi részébe” – mondta Lofverstrom. „Ez pedig az óceáni keringés gyengüléséhez vezet. és hideg körülmények Skandinávia partjainál, ami elegendő ahhoz, hogy elkezdődjön a jég növekedése az adott régióban.”
„Ezeket a megállapításokat alátámasztják az Atlanti-óceán északi részének tengeri üledékes feljegyzései, amelyek bizonyítékot mutatnak arra, hogy Kanada északi részén több ezer évvel az európai oldal előtt gleccserek találhatók” – mondta Diane Thompson, az UArizona Földtudományi Tanszék adjunktusa. "Az üledékfelvételek meggyőző bizonyítékot mutatnak a mély óceáni keringés meggyengülésére, mielőtt a gleccserek Skandináviában kialakulnának, hasonlóan a mi modellezési eredményeinkhez."
A kísérletek együttesen azt sugallják, hogy a tengeri jég kialakulása Kanada északi részén a skandinávi eljegesedés szükséges előfutára lehet – írják a szerzők.
Az éghajlati modellek jövőbeli éghajlat-előrejelzésének hagyományos alkalmazásaikon túlmutatása lehetőséget kínál a Föld rendszerében korábban ismeretlen kölcsönhatások azonosítására, például a jégtakarók és az éghajlat közötti összetett és néha ellentmondásos kölcsönhatásra – mondta Lofverstrom.
„Lehetséges, hogy az általunk itt azonosított mechanizmusok minden jégkorszakra érvényesek, nem csak a legutóbbira” – mondta. „Még az is segíthet megmagyarázni a rövid ideig tartó hideg időszakokat, mint például a Younger Dryas hideg megfordulása (12,900 11,700-XNUMX XNUMX évvel ezelőtt), amely az utolsó jégkorszak végén az általános felmelegedést sértette meg.”
Az eredetileg megjelent tanulmány Nature Geoscience. Június 09, 2022.
