Μια νέα μελέτη δημοσιεύτηκε Φύση και Γεωγραφία υποδηλώνει ότι το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής υπέστη δραματικές αλλαγές πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια, και έγινε πιο ευαίσθητο στις αλλαγές του κλίματος της Γης.
Η έρευνα, με επικεφαλής τους επιστήμονες στο IBS Center for Climate Physics (ICCP) στο Εθνικό Πανεπιστήμιο Pusan στη Νότια Κορέα, παρέχει νέες γνώσεις για το πώς το τεράστιο στρώμα πάγου ανταποκρίνεται στη μακροπρόθεσμη κλιματική αλλαγή και τι μπορεί να σημαίνει αυτό για μελλοντική άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
Σήμερα, η Ανταρκτική έχει τη μεγαλύτερη παγοκύστη στον πλανήτη και παίζει σημαντικό ρόλο στον παγκόσμιο έλεγχο της στάθμης της θάλασσας. Πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια, η Γη γνώρισε μια μεγάλη κλιματική αλλαγή κατά την οποία οι εποχές των παγετώνων έγιναν μεγαλύτερες, ψυχρότερες και πιο έντονες. Οι επιστήμονες αναφέρονται σε αυτή την περίοδο ως Μετάβαση στο Μέσο Πλειστόκαινο. Αν και οι ερευνητές γνώριζαν για αυτές τις αλλαγές εδώ και δεκαετίες, το πώς ακριβώς ανταποκρίνεται το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής παραμένει αβέβαιο.
Προσομοίωση 3 εκατομμυρίων ετών κλιματικής ιστορίας
Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια είναι η έλλειψη ρεαλιστικών μακροπρόθεσμων καταγραφών για το κλίμα που απαιτούνται για την εξέταση της συμπεριφοράς του στρώματος πάγου κάτω από αρχαίες συνθήκες.
Για να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα, η ομάδα χρησιμοποίησε μια προηγμένη προσομοίωση παλαιοκλίματος που αναπτύχθηκε πρόσφατα στο ICCP, η οποία αναδομεί τα παγκόσμια κλιματικά πρότυπα τα τελευταία 3 εκατομμύρια χρόνια. Η προσομοίωση παρείχε λεπτομερή δεδομένα θερμοκρασίας και βροχόπτωσης, τα οποία οι ερευνητές τροφοδότησαν το μοντέλο πάγου-φύλλων-πάγου-ράφι του Πανεπιστημίου Penn State.
Αυτό το μοντέλο παρακολουθεί την κίνηση του φύλλου πάγου, το πάχος, τη θερμοκρασία και τις υψομετρικές αλλαγές σε όλη την Ανταρκτική και το βόρειο ημισφαίριο. Προσομοιώνει επίσης τη συμπεριφορά των πλωτών ραφιών πάγου στις θάλασσες Ross και Weddell.
Χρησιμοποιώντας έναν από τους πιο ισχυρούς υπερυπολογιστές της Νότιας Κορέας αφιερωμένου στη βασική επιστημονική έρευνα, η ομάδα δημιούργησε μια φυσική συνεπή εικόνα του πώς εξελίχθηκαν τα μεγάλα στρώματα πάγου της Γης καθώς οι κλιματικές συνθήκες άλλαζαν με την πάροδο του χρόνου.
Ο πάγος της Ανταρκτικής φτάνει σε κρίσιμο όριο
Οι προσομοιώσεις αποκάλυψαν ότι η Ανταρκτική μπήκε σε μια εντελώς διαφορετική συμπεριφορά μετά τη μετάβαση στο μέσο του Πλειστόκαινου.
Οι ερευνητές εντόπισαν ένα βασικό όριο ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα περίπου 240 μέρη ανά εκατομμύριο. Μόλις τα επίπεδα CO2 πέσουν κάτω από αυτό το σημείο, η έκταση του πάγου της Ανταρκτικής αρχίζει να ανταποκρίνεται πολύ πιο δραματικά στις αλλαγές της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας και των ωκεανών.
“Μετά από αυτή τη μετάβαση, το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής ανταποκρίθηκε πολύ πιο έντονα στις αλλαγές της κλιματικής επιβολής. Αυτό δείχνει ότι το σύστημα δεν εξελίσσεται αργά, αλλά μάλλον ανταποκρίνεται περισσότερο αφού περάσει ένα ορισμένο όριο στο κλιματικό σύστημα”, δήλωσε ο Δρ. Kyung-suk Yoon, ερευνητής στο IBS Centre for Climate Physics και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Γιατί το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής επεκτείνεται τόσο γρήγορα;
Σύμφωνα με τις προσομοιώσεις, πολλές διαδικασίες συνεργάστηκαν για να επιταχύνουν την ανάπτυξη του πάγου της Ανταρκτικής μετά την κλιματική αλλαγή πριν από περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια.
Πρώτον, οι χαμηλότερες θερμοκρασίες των ωκεανών κατά την Εποχή των Παγετώνων επιβράδυναν το λιώσιμο των πάγων της Ανταρκτικής που εκτείνονταν κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Την ίδια στιγμή, η παγκόσμια στάθμη της θάλασσας ήταν περίπου 50-100 μέτρα χαμηλότερα από σήμερα. Η χαμηλότερη στάθμη της θάλασσας έχει μειώσει την πίεση στο βράχο κάτω από τα ράφια πάγου της Ανταρκτικής, με αποτέλεσμα η υποκείμενη στεριά να ανεβαίνει αργά προς τα πάνω. Αυτή η ανύψωση υποστήριξε μια πρόσθετη συγκέντρωση παράκτιου πάγου.
Μαζί, αυτές οι διαδικασίες βοήθησαν να δημιουργηθεί ένα μεγαλύτερο και πιο μόνιμο στρώμα πάγου της Ανταρκτικής που αργότερα καθόρισε τον κύκλο της εποχής των παγετώνων της Γης.
“Τα ευρήματά μας υποδεικνύουν ότι το στρώμα πάγου της Ανταρκτικής ήταν πιο ευαίσθητο σε εξωτερικούς εξαναγκασμούς από ό,τι υποτίθεται προηγουμένως. Αυτό εγείρει σημαντικά ερωτήματα σχετικά με τη μελλοντική απάντηση στην υπερθέρμανση του πλανήτη”, δήλωσε ο καθηγητής Axel Timmermann, διευθυντής του Κέντρου για τη Φυσική του Κλίματος και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Τι μπορεί να σημαίνουν τα αποτελέσματα για το μέλλον
Η μελέτη υπογραμμίζει ότι τα φύλλα πάγου μπορεί να μην ανταποκρίνονται πάντα στην κλιματική αλλαγή με αργούς, προβλέψιμους τρόπους. Αντίθετα, μπορεί ξαφνικά να μετατοπιστούν σε μια πολύ πιο ευαίσθητη κατάσταση αφού ξεπεράσουν ένα κρίσιμο κλίμα.
Οι επιστήμονες λένε ότι η κατανόηση αυτών των απότομων αλλαγών είναι απαραίτητη για τη βελτίωση των μελλοντικών προβλέψεων για την απώλεια πάγου της Ανταρκτικής και την παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
