Zimy na Syberii coraz cieplejsze już od tysiącleci

Dane klimatyczne z ostatnich kilku tysięcy lat rozszyfrowali naukowcy z niemieckiego Instytutu Alfreda Wegenera (AWI) w Poczdamie, badając stare warstwy lodu obecnego w wiecznej zmarzlinie. Odtworzyli też przebieg zmian temperatur, jakie panowały zimą w delcie rosyjskiej rzeki Lena.

Jak powstaje lód na Syberii?

W delcie Leny nie ma lodowców. W przeciwieństwie do Antarktydy czy Grenlandii, lód na Syberii nie tworzy się na powierzchni ziemi, zboczach wzgórz czy wysoko położonych równinach. Powstaje on bezpośrednio pod ziemią, tworząc lodowe kliny.

- Lodowe kliny są typową cechą regionów, w których obecna jest wieczna zmarzlina. Powstają zimą, kiedy stale zamarznięta ziemia kurczy się pod wpływem intensywnego mrozu, po czym pęka. Powstałe wówczas szczeliny na wiosnę wypełnia woda z topniejącego śniegu. Ponieważ temperatura gleby wynosi dziesięć stopni poniżej zera, taka woda natychmiast zamarza. Jeśli ten proces powtarza się każdej zimy, w ciągu kilku dekad, a nawet wieków, w ziemi tworzą się bryły lodu w kształcie gigantycznych klinów - wyjaśnia główny autor badania, dr Hanno Meyer z AWI.

Sięgające w głąb nawet na 40 metrów i szerokie nawet na 6 metrów lodowe kliny w syberyjskiej Arktyce nie są tak imponujące, jak lodowce antarktyczne. Ale również są bardzo stare (część z nich ma ponad 100 tys. lat), i w podobny sposób przechowują informacje nt. klimatu. Do ich badań stosuje się też analogiczne metody.

- Topniejąca woda zawsze pochodzi ze śniegu, jaki spadł konkretnej zimy. Kiedy ta woda zamarza w szczelinach w glebie, zachowuje w sobie informację nt. temperatury panującej danej zimy - zauważa współautor pracy, dr Thomas Opel z AWI. Jak dodaje, analizy tego lodu pozwoliły naukowcom po raz pierwszy odczytać informacje na temat tych temperatur i połączyć je tak, że powstała krzywa klimatyczna dla ostatnich 7 tys. lat.

Z nowych danych wynika, że na terenach zajętych przez syberyjską wieczną zmarzlinę temperatury zimowe zmieniały się w ramach wyraźnego trendu.

- W ostatnich siedmiu tysiącach lat zimy w delcie Leny stopniowo się ocieplały. Podobnego trendu nie widzieliśmy praktycznie w żadnych danych klimatycznych z Arktyki - zauważa Hanno Meyer.

Badacz podaje prawdopodobny powód: - W rekonstrukcjach historycznego klimatu bazowaliśmy na badaniach skamieniałych pyłków, okrzemek i słojów drzew, rosnących dawniej w Arktyce. Tego typu źródła zawierają jednak informacje dotyczące przede wszystkim temperatur lata - okresu, wegetacji i kwitnienia. Kliny lodowe to jedne z nielicznych archiwów zawierających wyłącznie dane zimowe.

Nowe dane pozwolą naukowcom wypełnić ważną lukę w wiedzy nt. klimatu. - Większość modeli klimatycznych wskazuje na to, że w ostatnich 7 tys. lat w Arktyce latem zachodziło długoterminowe ochłodzenie, a zimą - długoterminowe ocieplenie. Na poparcie tej drugiej tezy nie było jednak danych temperaturowych, głównie dlatego, że większość takich danych historycznych dotyczy lata - mówi inny autor pracy, ekspert zajmujący się modelowaniem, dr Thomas Laepple z AWI. Jak zaznacza, kliny lodowe zawierają natomiast analogiczne informacje dotyczące zim - takie, jakie pojawiały się jedynie w modelach klimatycznych. Naukowcy nie określili dokładnie, o ile stopni cieplejsze są arktyczne zimy. Badając syberyjski lód, analizowali zawarte w nim izotopy tlenu i zmiany ich proporcji, zachodzące z biegiem czasu wiedząc, jakie stężenie wskazuje na ocieplenie.

Przyczyny ocieplenia

Naukowcy zauważają, wzrost widoczny na wykresie nie jest równomierny. - Wzrost temperatur, widoczny jeszcze przed okresem industrializacji (do ok. 1850 r.) można było przypisać zmianom położenia Ziemi wobec Słońca. Innymi słowy czas trwania i intensywność promieniowania słonecznego zwiększały się z jednej zimy na drugą, pociągając za sobą wzrost temperatur. Wraz z początkami industrializacji i silnego wzrostu emisji gazów cieplarnianych, na procesy naturalne nałożył się efekt cieplarniany, wywołany przez człowieka. Od tego momentu dane z naszego wykresu pokazują skokowy wzrost temperatur, wyraźnie różniący się od stopniowego ocieplenia we wcześniejszej fazie - mówi Hanno Meyer. Naukowcy prześledzą jeszcze, czy takie same sygnały świadczące o stopniowym wzroście temperatur zimy w Arktyce można też znaleźć w wiecznej zmarzlinie w innych częściach Ziemi, np. na północy Kanady.

Zobacz także: Niezwykłe kratery na Syberii

Zobacz więcej w serwisie pogoda.