To historyczna chwila dla Europy. Dzięki międzynarodowej współpracy udało się odczytać dobrze zachowaną chronologię w alpejskim rdzeniu lodowym. Badacze prześledzili zapis zmian klimatu od ostatniej epoki lodowcowej aż po współczesność.
W cienkich warstwach alpejskiego rdzenia lodowego zapisane są tysiące lat zmian klimatu i atmosfery. W czasach plejstocenu w powietrzu dominowały pyły – przede wszystkim saharyjski piasek i sól morska znad Atlantyku. Drobnych cząstek pochodzenia biologicznego, takich jak pyłki, zarodniki czy resztki martwych roślin, było wówczas znacznie mniej. Lód zachował je jak w kapsule czasu, dzięki czemu dziś można odczytać szczegóły tamtego świata.
Po ochłodzeniach plejstocenu klimat zaczął się stopniowo ocieplać. W cieplejszych okresach rosła ilość cząstek pochodzenia biologicznego, w tym fosforu, który sprzyjał rozwojowi lasów w Europie. W zimne fazy roślinność ustępowała, a pyłu saharyjskiego było aż osiem razy więcej niż w całym holocenie.
Fosfor – naturalny nawóz Europy
Najważniejszym odkryciem badaczy okazał się fosfor biogeniczny. Rośliny pobierają go z gleby, a gdy obumierają, cząstki mogą trafiać do atmosfery i mogą być przenoszone przez wiatr na setki kilometrów. W cieplejszych okresach sprzyjało to rozwojowi lasów – od południa Europy aż po północ kontynentu.
W Holocenie zmiany ilości fosforu w Europie można powiązać z kolejnymi naturalnymi okresami klimatycznymi. Później, mimo wylesień i pierwszych oznak przemysłowych – początków spalania paliw kopalnych – przyroda nie wróciła już do holoceńskiego optimum. Podobnie było wcześniej w cieplejszych okresach plejstocenu – przyroda mogła odradzać się bardziej na północ. Jednak gdy następowały chłodniejsze fazy, roślinność wycofywała się z powrotem na południe Europy, do tzw. refugiów – ostoi, w których gatunki roślin i zwierząt przetrwały trudniejsze warunki.
Historia samego rdzenia lodowego jest zdaniem naukowców niemal tak fascynująca, jak wyniki badań. W 1999 roku francuscy badacze wydobyli go na kopule lodowej Dôme du Goûter w masywie Mont Blanc. Miał 40 metrów długości i został natychmiast umieszczony w zamrażarce. Przez ćwierć wieku czekał, aż nauka będzie gotowa, by go w pełni przeanalizować.
Rdzeń lodowy Alp, niczym holoceński Święty Graal
Jak przebiegały badania? Na początku pobrano tylko 12 próbek, które zbadano pod kątem zawartości gazów i cząstek organicznych. Reszta rdzenia była przechowywana. Dopiero po 25 latach trafił do amerykańskiego laboratorium w Reno (stan Nevada), gdzie zastosowano nowoczesną metodę analizy przepływowej. Lód topiono warstwa po warstwie, każdą próbkę dokładnie badając chemicznie.
Dzięki temu naukowcy mogli bardzo dokładnie odtworzyć nie tylko zmiany temperatur, ale też skład atmosfery, pyły i rozwój roślinności.
W czerwcu naukowcy z Francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS), we współpracy z ekspertami z Laboratorium Rdzeni Lodowych Instytutu Badań Pustyni (DRI) w Nevadzie, upublicznili historię naukową, która pozwoli lepiej zbadać przeszłość klimatu sięgającą 12 tys. lat.
Współcześnie cząstki aerozolu żyją w atmosferze bardzo krótko, więc bez danych paleoklimatologicznych trudno poznać ich historię. Rdzeń lodowy zawiera je w warstwach czasowych. Tak jak teraz w powietrzu są trudne do uchwycenia, tak w lodzie pozostają zamknięte niczym w kapsułach czasu.
– Rdzenie lodowe pobrane z lodowców i pokryw lodowych mogą dostarczyć takich informacji, ale ponieważ te krople i cząsteczki utrzymują się w powietrzu tylko przez kilka dni, a może tydzień, dane pochodzące z lodowców znajdujących się w pobliżu źródeł często są najbardziej pouczające – zauważa Michel Legrand.
Badania pośrednie (paleoklimatologiczne) najczęściej nie dają zadowalających wyników. Tym razem jest inaczej.
Historia w zapisana w lodzie
Naukowcy wiedzą, jak czytać czas zamknięty w rdzeniach lodowych. Teraz mają prawie idealnie zachowany rdzeń z Alp, który opowie im historię Europy. Pokazuje, jak ludzkość ewoluowała od społeczeństwa łowców-zbieraczy w kierunku społeczeństwa rolników, a później przemysłowców. Zapis lodowy ujawnia, że pod koniec plejstocenu Europa była chłodniejsza niż dziś o 2°C., a region Alp aż o 3,5°C.
– To ekscytujące znaleźć pierwszy rdzeń lodowy z Alp Europejskich zawierający nienaruszony zapis klimatu, sięgający obecnego dziesięciotysięcznego okresu ocieplenia, aż po zupełnie inny klimat ostatniej epoki lodowcowej – powiedziała współautorka Susanne Preunkert, członkini zespołu terenowego, który pobrał rdzeń w 1999 roku.
Przypomnijmy, że mezolit to środkowa epoka kamienia, trwająca między paleolitem a neolitem (mniej więcej 10 000–5 000 lat p.n.e. w Europie). Charakteryzował ją tryb życia łowców-zbieraczy, używanie drobnych narzędzi krzemiennych (mikrolitów) oraz stopniowe przechodzenie do rolnictwa i osiadłego trybu życia.
– Po raz pierwszy dysponujemy dość kompletnym alpejskim zapisem chemii atmosfery i opadów sięgającym aż do mezolitu – dodał Joe McConnell, dyrektor laboratorium rdzeni lodowych DRI.
–
Zdjęcie tytułowe: Antonio Gravante/Shutterstock
