Hĺbková štúdia vedená výskumníkmi z University of Arizona mohla vyriešiť dve záhady, ktoré už dlho mätú odborníkov na paleoklimu: Odkiaľ sa vzali ľadové štíty, ktoré zvonili v poslednej dobe ľadovej pred viac ako 100,000 XNUMX rokmi, a ako mohli rásť? tak rýchlo?
Pochopenie toho, čo poháňa glaciálno-interglaciálne cykly Zeme – periodický postup a ústup ľadových príkrovov na severnej pologuli – nie je ľahká úloha a výskumníci venovali značné úsilie vysvetleniu expanzie a zmenšovania veľkých ľadových más počas tisícok rokov. Štúdia publikovaná v časopise Nature Geoscience navrhuje vysvetlenie rýchlej expanzie ľadových štítov, ktoré pokrývali veľkú časť severnej pologule počas najnovšej doby ľadovej, a zistenia by sa mohli vzťahovať aj na iné ľadové obdobia v celej histórii Zeme.
Asi pred 100,000 10,000 rokmi, keď sa po Zemi pohybovali mamuty, sa klíma na severnej pologuli prepadla do hlbokého mrazu, ktorý umožnil vytvorenie masívnych ľadových štítov. Počas obdobia asi XNUMX XNUMX rokov rástli miestne horské ľadovce a vytvorili veľké ľadové štíty pokrývajúce veľkú časť dnešnej Kanady, Sibíri a severnej Európy.
Hoci sa všeobecne uznáva, že periodické „kolísanie“ na obežnej dráhe Zeme okolo Slnka spustilo v lete na severnej pologuli ochladenie, ktoré spôsobilo nástup rozsiahleho zaľadnenia, vedci sa snažili vysvetliť rozsiahle ľadové štíty pokrývajúce veľkú časť Škandinávie a severnej Európy. kde sú teploty oveľa miernejšie.
Na rozdiel od studeného kanadského arktického súostrovia, kde sa ľad ľahko tvorí, mala Škandinávia zostať prevažne bez ľadu kvôli Severoatlantickému prúdu, ktorý prináša teplú vodu na pobrežia severozápadnej Európy. Hoci sa tieto dva regióny nachádzajú v podobných zemepisných šírkach, škandinávske letné teploty sú podľa vedcov výrazne nad bodom mrazu, zatiaľ čo teploty vo veľkých častiach kanadskej Arktídy zostávajú počas leta pod bodom mrazu. Kvôli tomuto rozporu sa klimatické modely snažili vysvetliť rozsiahle ľadovce, ktoré postupovali v severnej Európe a znamenali začiatok poslednej doby ľadovej, uviedol hlavný autor štúdie Marcus Lofverstrom.
„Problém je v tom, že nevieme, odkiaľ sa vzali tieto ľadové príkrovy (v Škandinávii) a čo spôsobilo ich expanziu v tak krátkom čase,“ povedal Lofverstrom, odborný asistent geovied a vedúci dynamiky zemského systému UArizona. Lab.
Na nájdenie odpovedí pomohol Lofverstrom vyvinúť mimoriadne zložitý model zemského systému, známy ako Komunitný model zemského systému, ktorý umožnil jeho tímu realisticky obnoviť podmienky, ktoré existovali na začiatku posledného ľadového obdobia. Predovšetkým rozšíril doménu modelu ľadovej pokrývky z Grónska tak, aby zahŕňala väčšinu severnej pologule s vysokými priestorovými detailmi.
Pomocou tejto aktualizovanej konfigurácie modelu výskumníci identifikovali oceánske brány v kanadskom arktickom súostroví ako kritický kľúčový bod ovládajúci klímu v severnom Atlantiku a v konečnom dôsledku určujúci, či môžu v Škandinávii rásť ľadové štíty alebo nie.
Simulácie odhalili, že pokiaľ zostanú oceánske brány v kanadskom arktickom súostroví otvorené, orbitálna konfigurácia Zeme ochladila severnú pologuľu dostatočne na to, aby sa v severnej Kanade a na Sibíri vytvorili ľadové štíty, ale nie v Škandinávii.
V druhom experimente výskumníci simulovali predtým nepreskúmaný scenár, v ktorom morské ľadové štíty prekážali vodným tokom v kanadskom arktickom súostroví. V tomto experimente bola pomerne čerstvá voda z Arktídy a Severného Pacifiku – zvyčajne vedená cez kanadské arktické súostrovie – odklonená na východ od Grónska, kde sa zvyčajne tvoria masívy hlbokej vody. Toto odklonenie viedlo k osvieženiu a oslabeniu hlbokej cirkulácie v severnom Atlantiku, expanzii morského ľadu a chladnejším podmienkam v Škandinávii.
„Pomocou simulácií klimatických modelov a analýzy morských sedimentov ukazujeme, že tvorba ľadu v severnej Kanade môže brániť oceánskym bránam a odkloniť vodnú dopravu z Arktídy do severného Atlantiku,“ povedal Lofverstrom, „a to zase vedie k oslabeniu oceánskej cirkulácie. a chladné podmienky pri pobreží Škandinávie, čo je dostatočné na to, aby sa v tomto regióne začal pestovať ľad.“
"Tieto zistenia sú podporené záznamami morských sedimentov zo severného Atlantiku, ktoré ukazujú dôkazy o ľadovcoch v severnej Kanade niekoľko tisíc rokov pred európskou stranou," povedala Diane Thompsonová, odborná asistentka na Katedre geovied v UArizone. "Záznamy sedimentov tiež ukazujú presvedčivé dôkazy o oslabenej cirkulácii hlbokých oceánov pred vytvorením ľadovcov v Škandinávii, podobne ako naše výsledky modelovania."
Spoločne experimenty naznačujú, že tvorba morského ľadu v severnej Kanade môže byť nevyhnutným predchodcom zaľadnenia v Škandinávii, píšu autori.
Posun klimatických modelov nad rámec ich tradičnej aplikácie predpovedania budúceho podnebia poskytuje príležitosť na identifikáciu predtým neznámych interakcií v systéme Zeme, ako je zložitá a niekedy kontraintuitívna súhra medzi ľadovými príkrovmi a klímou, povedal Lofverstrom.
"Je možné, že mechanizmy, ktoré sme tu identifikovali, sa vzťahujú na každú dobu ľadovú, nielen na tú najnovšiu," povedal. "Môže to dokonca pomôcť vysvetliť krátkodobejšie chladné obdobia, ako je zvrat chladu v Younger Dryas (pred 12,900 11,700 až XNUMX XNUMX rokmi), ktorý prerušil všeobecné otepľovanie na konci poslednej doby ľadovej."
Štúdia pôvodne publikovaná dňa Nature Geoscience, Jún 09, 2022.
