Egy új tanulmány szerint az antarktiszi tengeri jég változásai jelentős szerepet játszhattak a légkör szén-dioxid (CO2) koncentrációjának csökkentésében a legutóbbi jégkorszak során. Ez a tanulmány előrelépést tesz a múltbeli éghajlatváltozások titkainak megfejtése felé, ami szükséges lépés a jövő éghajlatának előrejelzéséhez.
A tanulmány Britton Stephens, a Colorado Egyetem kutatója, a National Oceanic and Atmospheric Administration Klímamegfigyelési és Diagnosztikai Laboratóriumának Boulderben, Colo államban., (korábban Scripps) és Ralph Keeling, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem Scripps Oceanográfiai Intézetének munkatársa a Nature március 9-i számában jelenik meg, és egy új elméletet mutat be annak magyarázatára, hogy miért találtak alacsony szén-dioxid-koncentrációt a légkörben jégkorszakok.
Jégmag-feljegyzések szerint körülbelül százezer évenként a Föld a meleg és a hideg jeges periódusok között ciklust vált ki, az antarktiszi hőmérséklet körülbelül 20 Fahrenheit-fokkal változik. A feljegyzések azt is mutatják, hogy a jégkorszakban 30 százalékkal kevesebb CO2 volt a légkörben. Ez a tanulmány megpróbálja megfejteni a globális légköri CO2-koncentráció és az antarktiszi hőmérsékletek közötti kapcsolat rejtélyét, amelyek úgy tűnik, hogy együtt emelkednek és csökkennek. A szén-dioxid az egyik legfontosabb üvegházhatású gáz. Bár ez egy természetben előforduló gáz, a légkörben is növekszik. Sokan úgy vélik, hogy ez a növekedés az emberi tevékenységnek köszönhető, és aggodalomra ad okot a globális felmelegedés miatt.
Miközben az algák és más mikroszkopikus méretű növények az óceánokban növekedésük és életük során folyamatosan távolítják el a CO2-t a légkörből, végül elpusztulnak és elsüllyednek, visszajuttatva a szén-dioxidot az óceán mélyébe. "Így a légkörben lévő CO2 mennyisége attól függ, hogy az óceán mélyéből származó víz milyen hatékonyan tud visszatérni a felszínre, és felszabadítja a felesleges CO2-t" - mondták a szerzők.
"A közelmúltban megtudtuk, hogy a mély vizek elsősorban az Antarktisz környékén térnek vissza a felszínre, nem pedig az alacsony szélességi fokokon, ahogyan azt korábban hitték. Mivel az Antarktisz körüli vizeket a jeges időszakokban többnyire jég borította, ez megakadályozhatta volna A felszín alatti mélyvizekben lévő CO2 nagy része visszaszivárog a légkörbe, ezáltal csökkenti a légkör CO2-koncentrációját” – mondta Stephens.
A szerzők egy egyszerű számítógépes modellt készítettek, amely az óceán-légkör CO2-rendszerét ábrázolja, és a mélyvízi keringés jobb megértését tükrözi.
"Amikor a modellben növeltük a tengeri jég mennyiségét az Antarktisz körül a glaciális állapot szimulálására, a légkör CO2-koncentrációja a jégmag rekordjaihoz hasonló mértékben csökkent" - mondta Stephens. Ez az eredmény azt sugallja, hogy az antarktiszi tengeri jég változásai jelentős szerepet játszhatnak a légköri CO2 szabályozásában a glaciális időskálákon.
"Ez az első tanulmány, amely kimutatja, hogy a tengeri jég jelentős hatással lehet a légkör szén-dioxid-koncentrációjára" - mondta Keeling társszerző. "Ez lehet az egyik kulcsa a múlt jelentős éghajlati változásainak eredetének feltárásához. Egyúttal megnyitja az ajtót a déli félteke éghajlati szabályozása előtt. Ha a tengeri jég ilyen módon befolyásolja a szén-dioxidot, akkor elképzelheti, hogyan A déli félteke sokféleképpen előmozdíthatja az éghajlatváltozást az egész világon."
A szerzők szerint a légkör jövőbeni szén-dioxid-koncentrációinak és azok globális éghajlatra gyakorolt hatásának előrejelzéséhez "először meg kell értenünk a szén-dioxid múltbeli változásainak okait."
Scripps Institution of Oceanography, a University of California, San Diego, az egyik legrégebbi, legnagyobb és legfontosabb központja a globális tudományos kutatásnak és a posztgraduális képzésnek a világon. A Nemzeti Kutatási Tanács országszerte a Scrippset az első helyre sorolta a kari minőség tekintetében az oceanográfiai programok között. Az intézmény tudományos köre 1903-as alapítása óta kibővült, és magában foglalja a Föld mint rendszer biológiai, fizikai, kémiai, geológiai, geofizikai és légköri vizsgálatait. Napjainkban több mint 300 kutatási program van folyamatban a tudományos területek széles körében. Az intézménynek körülbelül 1300 alkalmazottja van, éves kiadásai pedig körülbelül 100 millió dollár, szövetségi, állami és magánforrásokból. A Scripps üzemelteti a legnagyobb akadémiai flottát négy oceanográfiai kutatóhajóval a világméretű feltárásra és egy kutatási platformmal.
