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.

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.

Naukowcy mówią za to o przyczynach ocieplenia.

Jak 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. (PAP)

zan/ agt/