Vědci vyvinuli novou metodu pro rekonstrukci hladin arktického mořského ledu za 30 000 let analýzou stop kosmického prachu zachyceného v sedimentech mořského dna, jak je podrobně uvedeno v nedávné studii publikované v časopise Science. Tento inovativní přístup nabízí cenný nový nástroj pro pochopení minulého klimatu Arktidy a poskytuje vhled do potenciálních budoucích změn.
Technologie kosmického prachu: nové okno do arktické minulosti
Výzkumný tým se zaměřil na identifikaci a analýzu kosmického prachu – malých úlomků pocházejících z kosmických událostí, jako jsou dopady asteroidů nebo komet – v jádrech sedimentů sebraných z Severního ledového oceánu. Tyto částice, obsahující charakteristické izotopové složení helia, neustále padají atmosférou a usazují se na exponovaných površích. Přítomnost tohoto prachu na dně oceánu ukazuje na nedostatek pokrytí mořským ledem, což umožňuje částicím dostat se na mořské dno neporušené.
„Za posledních 30 000 let Země zažila významné klimatické změny,“ vysvětlil Frankie Pavia, profesor oceánografie na Washingtonské univerzitě a hlavní autor studie. “To poskytuje jedinečný záznam, ve kterém můžeme studovat minulé podmínky a lépe porozumět tomu, kam může Arktida směřovat.”
Rekonstrukce mořského ledu v průběhu staletí
Studiem vrstev sedimentu byli vědci schopni sledovat akumulaci kosmického prachu v průběhu času. Během poslední doby ledové se na dno oceánu dostalo jen velmi málo prachu, což ukazuje na trvalou vrstvu mořského ledového krytu. Jak se klima v průběhu tisíciletí postupně oteplovalo směrem k předindustriálním teplotám, množství prachu nahromaděného na mořském dně se zvýšilo, což je jasným znamením poklesu rozsahu mořského ledu. Každý centimetr sedimentu odpovídá přibližně 1000 letům akumulace.
Aby vědci potvrdili, že změny v detekovaném heliu byly skutečně způsobeny mořským ledem a nikoli jinými faktory prostředí, testovali také izotop thoria. Jejich počáteční výsledky byly tak přesvědčivé, že, jak to popsala Dr. Pavia, „opravdu nás postavili do závodu, abychom řekli, že si myslím, že ve skutečnosti máme způsob, jak studovat minulé změny v arktické ledové pokrývce.“
Proč na tom záleží: kontext a trendy
Tato studie je zvláště významná, protože poskytuje novou, nezávislou metodu pro rekonstrukci minulých podmínek mořského ledu. Současné metody spoléhají na zbytky mikroorganismů žijících na okraji ledu, které jsou ze své podstaty méně spolehlivé. Pochopení historické reakce Arktidy na minulou změnu klimatu je zásadní pro předpovídání budoucích trendů.
Arktida prochází rychlou transformací kvůli klimatickým změnám způsobeným člověkem, přičemž teploty rostou téměř čtyřikrát rychleji, než je celosvětový průměr. Tento trend oteplování je zčásti řízen zpětnou vazbou: Jak mořský led taje, je odkryto více tmavé oceánské vody, která absorbuje více slunečního světla a dále urychluje oteplování. Důsledky tohoto trendu jsou dalekosáhlé: ovlivňuje prostředí mořských živočichů (jako jsou lední medvědi a tuleni), nutí domorodé komunity k přizpůsobení a potenciálně otevírá nové lodní trasy.
Omezení a budoucí směry
Studie použila jádra sedimentů sebraná v roce 1994 během první velké americké vědecké expedice na severní pól – vzorky, které se od té doby zachovaly. Získání dalších vzorků pro další analýzu může být obtížné a nákladné. Vědci jsou však optimističtí, pokud jde o potenciál technologie odpovědět na kritické otázky o minulosti a budoucnosti Země.
„Je to jako velká rovnice se spoustou neznámých a teď jich můžete vyřešit víc,“ uzavřel Walter Geibert, mořský geochemik z Institutu Alfreda Wegenera, který se na studii nepodílel. Schopnost komplexně studovat historii arktického mořského ledu pomocí kosmického prachu znamená významný pokrok v našem chápání této kritické oblasti. Pochopení historické reakce Arktidy na minulou změnu klimatu je zásadní pro předpovídání budoucích trendů.
