A földtörténet egyik legnagyobb éghajlati rejtélyére kaphatunk hamarosan választ

Ez itt az on the other hand, a portfolio vélemény rovata.

Ez itt az on the other hand, a portfolio vélemény rovata. A cikkek a szerzők véleményét tükrözik, amelyek nem feltétlenül esnek egybe a Portfolio szerkesztőségének álláspontjával. Ha hozzászólna a témához, küldje el cikkét a velemeny@portfolio.hu címre. A megjelent cikkek itt olvashatók.

Az antarktiszi Mario Zucchelli kutatóállomáson megkezdett rendkívüli utazást követően a Beyond EPICA projekt értékes jégmagjai végre megérkeztek az olaszországi Triesztbe. A jégmagok a Laura Bassi olasz jégtörő fedélzetén jutottak el Európába, útjuk során érintették Új-Zélandot, de keresztül utaztak az Atlanti-óceánon is, míg végül az Adriai-tenger északi partján lévő Trieszten keresztül jutottak el a németországi Bremerhavenben található Alfred Wegener Intézetbe (AWI).

Történelmi fúrás 2800 méterig

A jégmagokat a Beyond EPICA – Oldest Ice nemzetközi projekt negyedik fúrási kampánya során nyerték ki. A fúrások 2021-ben kezdődtek az Antarktisz délkeleti részén, a Concordia kutatóállomás közelében lévő Little Dome C nevű helyszínen. A jégkupolába történő fúrás helyét, amely több mint 200 napig tartott, gondosan választották ki. A kutatók előzetesen modellezték a jég áramlását, és a felszín alatti jégrétegek ellenőrzésére modern rádió-echólézeres technológiát alkalmaztak. A fúrási munkálatok végül 2025 januárjában fejeződtek be, amikor a fúrás elérte a 2800 méteres mélységet.

A történelmi fúrási kampányt 10 európai ország 12 kutatóintézetének tudósokból és logisztikai személyzetből álló csapata hajtotta végre. A kutatók és technikusok három hónapon át 3250 méteres tengerszint feletti magasságban -35 °C-os nyári átlaghőmérséklet mellett dolgoztak.

Ezzel történelmi mérföldkövet értek el az éghajlatkutatásban: jégmagmintákat vettek 2800 méteres mélységig, ahol az antarktiszi jégtakaró találkozik az alatta lévő alapkőzetekkel.

Természetesen jelentős logisztikai kihívást jelentett, hogy a jégmagokat az Antarktiszról speciális konténerekben -50 °C-on kellett Európába szállítani.

A klímatörténet rekonstruálása

A projekt következő lépésében az Alfred Wegener Intézet Helmholtz Sark- és Tengerkutató Központjának (AWI) laborjában szeletekre vágják a jégmagokat, és az így nyert mintákat ezután a projektben részt vevő európai kutatóintézetek különböző laboratóriumaiba küldik. Az elemzések várhatóan 2025 őszén kezdődnek, és

a kutatócsoport reméli, hogy a földi klímatörténet rekonstruálásához nélkülözhetetlen információkhoz jut, többek között a légköri hőmérsékletre és az üvegházhatású gázok koncentrációjára vonatkozó, több mint 1,2 millió évre visszamenő adatokhoz.

A projektnek az idén tavasszal Velencében tartott ülésén Carlo Barbante, a velencei Ca' Foscari Egyetem professzora, a Beyond EPICA koordinátora elmondta: „A legutóbbi fúrási szezonban figyelemre méltó eredményt értünk el. Az elmúlt napokban megterveztük a jövőbeli elemzéseket, amelyek feltárják a múltbeli éghajlat történetét az elmúlt 1,2 millió évben – és talán még ennél is messzebbre visszamenőleg. Alig várjuk, hogy hamarosan megkapjuk a mintákat”.

• Korábban, még a 90-es évek során a Vostok jégfúrás révén sikerült 420 ezer évig visszatekinteni az időben, és évszázados/évezredes időskálán sikeresen rekonstruálni az antarktiszi léghőmérséklet és ezzel együtt a légköri üvegházgázok koncentrációinak alakulását.
• Később az EPICA fúrással a kutatók képesek voltak mintegy 800 ezer évig visszamenőleg feltárni az éghajlat alakulását. Ennek során nyolc eljegesedési ciklust mutattak ki a Föld történetének ezen szakaszán, és néhány százéves felbontással sikerült megismerni a légköri szén-dioxid-koncentráció alakulását is.

Felmerül a kérdés, hogy mi értelme ennél tovább, 1,2 millió évig vagy még régebbre visszamenni az időben?

A jégkorszakok időbeli megjelenése az elmúlt mintegy 2,6 millió év során a Föld pályájának excentricitásában, a tengelyferdeségben és a precesszióban bekövetkező ciklikus változások függvénye volt, amelyek a földrajzi szélesség szerint és évszakosan is alapvetően befolyásolják a Napból érkező besugárzást. A nagyjából az 1,25 és 0,75 millió évek közötti időszakban megjelent, úgynevezett középső-pleisztocén átmenet (Mid-Pleistocene Transition, MPT) előtt az eljegesedési ciklusokat egy 41 ezer éves periodicitás jellemezte, alacsony amplitúdójú, vékony jégtakarókkal, amit a tengelyferdeség határozott meg.

Az MPT után azonban hosszabb, 100 ezer éves periodicitású, erősen aszimmetrikus eljegesedési ciklusok jelentek meg, az éghajlat hosszú ideig tartó lehűlésével és vastag jégtakarók kialakulásával, majd az extrém glaciális állapotokból egy meleg interglaciálisba való gyors váltással.

Ezt a változást a Föld pályaelemeinek változásával nem lehet megmagyarázni, így egyfajta éghajlati rejtély maradt mindezidáig.

Míg a hipotézisek első generációja nagyrészt az északi félteke jégtakaróinak viselkedésében bekövetkezett változásokra fókuszált, az újabb munkák a jég viselkedését a múltbeli éghajlat más fontos aspektusainak alakulását rögzítő új adatokkal integrálják. A teljes magyarázat még mindig hiányzik, de a figyelem egyre inkább az óceáni szénciklusra és a légköri szén-dioxid-szintre összpontosul, mint az MPT-ben szerepet játszó döntő tényezőkre.

A fenti kérdés megválaszolásában segíthet a legújabb Beyond EPICA jégmagfúrás, ugyanis az a légköri szén-dioxid-szint és a globális szénciklus változásainak legmegbízhatóbb archívumát kínálja az elmúlt 1,2 millió évre vonatkozóan.

Ez a jégmagból származó leghosszabb folyamatos adatsor lesz múltbéli éghajlatunkról, és feltárhatja a szénciklus és bolygónk hőmérséklete közötti összefüggéseket

– mondta a fent idézett Carlo Barbante egy nyilatkozatában.

Megérteni a klíma jövőbeli alakulását

Összefoglalva tehát

a Beyond EPICA projekt jégmagmintái segíthetnek megválaszolni bolygónk egyik legnagyobb éghajlati rejtélyét,

hogy mi történt pontosan, amikor a jégkorszakok ciklusai nagyjából 1,2 és 0,75 millió évvel ezelőtt jelentősen megváltoztak.

Világos, hogy a jégmagok és más geológiai minták döntő szerepet játszanak abban, hogy a tudósok megértsék bolygónk történetét és az éghajlat változását. A jég, és az abba bezárt légbuborékok szofisztikált elemzései megmutatják a hőmérséklet-változásokat és azt, hogy milyen üvegházhatású gázok és milyen mennyiségben voltak jelen az egykori légkörben. Ez segít a tudósoknak feltérképezni, hogyan változhatott az éghajlat az idők során, de

az eredmények a klímarendszer jövőbeli fejlődésének megértéséhez is fontosak lesznek.

Mindezen felül, a jégmagfúrások által elért és harántolt alapkőzetek kormeghatározása remélhetőleg jó képet ad majd a tudósoknak arról, hogy mikor volt utoljára jégmentes az Antarktisz (dél)keleti része. Ennek az a jelentősége, hogy megérthetjük vajon milyen éghajlati körülmények között és légköri szén-dioxid-koncentrációk mellett alakult ki a kelet-antarktiszi jégtakaró, és az mennyire marad stabil a következő évtizedekben/évszázadokban a jelenkori klímaváltozás hatására.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images