Οι Αρκτικοί πυρήνες προσφέρουν ενδείξεις για το κλίμα

Από το BBC, Ιούνιος 2004

Μια ομάδα επιστημόνων από όλον τον κόσμο κατευθύνεται προς την Αρκτική ώστε να εξαγάγει πυρήνες από ιζηματογενή πετρώματα βαθιά κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας. Η αποστολή που λέγεται Arctic Coring Expedition, (Acex), είναι τμήμα μιας μεγαλύτερης προσπάθειας σε παγκόσμιο επίπεδο, το Ολοκληρωμένο Πρόγραμμα Ωκεάνιων Διατρήσεων (IODP), η οποία ερευνά τις ωκεάνιες λεκάνες. Η ομάδα Acex θα χρησιμοποιήσει τρία παγοθραυστικά δεδομένου ότι προσπαθεί να κόψει πυρήνες από την υποβρύχια κορυφογραμμή Lomonosov μεταξύ της Σιβηρίας και της Γροιλανδίας.

Οι επιστήμονες της αποστολής λένε ότι τα συμπεράσματά τους θα βοηθήσουν την επιστήμη να βρει ποια είναι η ηλικία του αρκτικού θαλάσσιου πάγου, που τώρα βρίσκεται στη φάση της υποχώρησης. Η υποβρύχια κορυφογραμμή Lomonosov έχει μήκος 1.500 χλμ και βρίσκεται 800 m κάτω από τη στάθμη θάλασσας ενώ απέχει πάνω από 2.000 χλμ από την Νορβηγία. Στην κάτω φωτογραφία βρίσκεται στο κέντρο της.

Ένας από τους δύο κύριους επιστήμονες του Acex, είναι ο Jan Backman, του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης. "Δεν ξέρουμε ποιο ρόλο έχει διαδραματίσει ο πάγος κατά τα τελευταία 50 εκατομμύρια χρόνια στις αλλαγές του κλίματος, που συμβαίνουν είτε φυσιολογικά, είτε σε έκτακτα φοβερά γεγονότα", λέει ο Backman.

"Το αρχείο του πάγου είναι πολύ καλό και θα μπορούσε να μας βοηθήσει ώστε να απαντήσουμε στα πιο θεμελιώδη ερωτήματα μας: πόσο καιρό υπάρχει  ο αρκτικός πάγος της θάλασσας, πότε και πώς σχηματίστηκε, και ποια επίδραση είχε στο παγκόσμιο κλίμα ο Αρκτικός Ωκεανός.

"Ο θαλάσσιος πάγος έχει επιπτώσεις στην albedo, την ανακλαστικότητα της Γης, και είναι πολύ δύσκολο να κάνουμε το μοντέλο της αλλαγής του κλίματος και να εξετάσουμε το μέλλον του, εάν δεν ξέρουμε πόσος πάγος υπήρχε", εξηγεί ο  Backman.

"Θα προσπαθήσουμε να βρούμε τα μοντέλα του τρόπου που επηρεάζει το κλίμα ο πάγος και στις κανονικές περιόδους και στα έκτακτα φοβερά γεγονότα, πχ σε σύγκρουση ενός αστεροειδή". Οι εμπειρογνώμονες του κλίματος ξέρουν με αρκετή λεπτομέρεια τι συνέβη τα τελευταία 250.000 χρόνια της αρκτικής ιστορίας. Τα στοιχεία προέρχονται από πυρήνες που πάρθηκαν από τους πάγους της Γροιλανδίας.

Το πρόγραμμα Acex θα είναι η πρώτη προσπάθεια να ληφθούν πυρήνες από ένα μεγάλο βάθος, πολύ πιο κάτω από το βυθό του Αρκτικού Ωκεανού. Η βαθύτερη γεώτρηση που προγραμματίζεται είναι 500m, και εάν η πρώτη περιοχή δώσει κατάλληλους πυρήνες, τότε η ομάδα δεν θα πάει παρακάτω, αν και τέσσερις άλλες περιοχές είναι διαθέσιμες εάν κριθεί απαραίτητο.

Ο αριθμός των πυρήνων που θα εξαχθούν με τρυπάνι θα εξαρτηθεί από την ποιότητα του υλικού που θα ανακτηθεί. Το πρόγραμμα είναι προκλητικό λόγω των φυσικών καταστάσεων: ο θαλάσσιος πάγος είναι σε σταθερή κίνηση, οι πρωινές θερμοκρασίες είναι συνήθως κάτω από το μηδέν, και η περιοχή είναι απομακρυσμένη από κάθε τεχνική ή ιατρική υποστήριξη.

Ο άλλος κύριος επιστήμονας του Acex, η Δρ Kate Moran, του Πανεπιστημίου της Ρόδου στις ΗΠΑ, αναφέρει ότι οι επιστήμονες εξετάζουν τα μικροαπολιθώματα στους πυρήνες, οργανισμούς που κουβαλούν ένα αρχείο της θερμοκρασίας, της αλμυρότητας και της περιεκτικότητας σε πάγο όταν αποτέθηκαν.

Η αποστολή θα ξεκινήσει από το νορβηγικό λιμένα Tromso στις 7 Αυγούστου, και θα έχει ένα στενό περιθώριο περίπου 35 ημερών (μέχρι 16 Σεπτεμβρίου) ήπιου σχετικά καιρού πριν έλθει ο βαρύς αρκτικός χειμώνας.

Οι περιοχές της γεώτρησης βρίσκονται 250 km από το Βόρειο Πόλο, 800 m κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και 500 m κάτω από τη θαλάσσια λεκάνη.

Κι άλλη αποστολή

Υπάρχει όμως και μια δεύτερη σχετική ερευνητική αποστολή, η οποία εξετάζει τον μεγαλύτερο παγετώνα της Γροιλανδίας για να διαπιστώσει αν και κατά πόσο έχει επηρεαστεί αρνητικά. Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι το φαινόμενο του θερμοκηπίου έχει πλήξει τη Γροιλανδία, αφού τα τελευταία χρόνια έχει αυξηθεί σημαντικά η μέση θερμοκρασία τους καλοκαιρινούς μήνες προκαλώντας το λιώσιμο της επιφάνειας του παγετώνα, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί τη δημιουργία μικρών ή μεγαλύτερων λιμνών.

Σύμφωνα με τις έρευνες που έχει κάνει η NASA, το λιώσιμο των πάγων κατά την καλοκαιρινή περίοδο διεισδύει μέσα από ρήγματα και σχισμές στον παγετώνα σε βάθος δεκάδων χιλιάδων μέτρων, επιτρέποντας στον πάγο να γλιστρά πιο εύκολα στο βραχώδες υπόστρωμα του εδάφους και επιταχύνοντας τελικά τη μετακίνηση του παγετώνα προς τη θάλασσα.

Επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας είναι ο καθηγητής Konrad Stefen του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, ειδικός στους παγετώνες. "Αν συνεχιστεί αυτή η κατάσταση, θα έχουμε ταχύτερη αποκοπή πάγων από τους παγετώνες και πτώση στη θάλασσα, κάτι που σημαίνει ότι θα εισέρχονται στο νερό των ωκεανών όλο και μεγαλύτερες ποσότητες φρέσκου νερού σε όλο και πιο κοντινά μεταξύ τους διαστήματα", δηλώνει ο καθηγητής Stefen.

Οι μεγάλες ποσότητες φρέσκου νερού θα προκαλέσουν προβλήματα και ανατροπές στα βόρεια ρεύματα του
Ατλαντικού Ωκεανού, τα οποία και παίζουν καθοριστικό ρόλο στο κλίμα του βόρειου ημισφαιρίου.

Ήδη αρκετοί ωκεανογράφοι υποστηρίζουν ότι το φαινόμενο του θερμοκηπίου έχει ήδη αρχίσει να επηρεάζει αρνητικά τον εν λόγω κλιματικό μηχανισμό.

Εκτός από το κλίμα όμως, το λιώσιμο των πάγων έχει και άλλες επιπτώσεις αφού οδηγεί στην αύξηση των επιπέδων των νερών, κάτι που θα έχει ως επακόλουθο να βρεθούν κάτω από το νερό πολλές περιοχές του πλανήτη.

"Αν η Γροιλανδία λιώσει, η θάλασσα θα ανέβει κατά επτά περίπου μέτρα. Έτσι θα πρέπει να περιμένουμε την εξαφάνιση της Φλόριδας, των περιοχών γύρω από τον Μισισιπή, των νησιών του Νότιου Ειρηνικού, του Μπανγκλαντές κ. ά. Δυστυχώς σήμερα υπάρχει έντονη διαδικασία λιώσιμου των παγετώνων", δήλωσε ο καθηγητής Τζόσεφ Μακ Κόνελ, ειδικός στην υδρολογία πάγων στο Desert Research Institute.

Οι πάγοι των πόλων και το κλίμα

Τa τελευταία εκατομμύρια χρόνια, το κλίμα της Γης ταλαντεύθηκε κατ' επανάληψη ανάμεσα σε εποχές παγετώνων και ενδιάμεσες θερμές μεσοπαγετώδεις περιόδους. Το παγετωνικό κάλυμμα της Ανταρκτικής διαφυλάσσει τις θερμοκρασιακές καταγραφές για τα τελευταία 400.000 χρόνια, αφού, με εξαίρεση τις παράκτιες παρυφές του, διέφυγε την τήξη ακόμα και κατά τις θερμότερες μεσοπαγετώδεις περιόδους. Από τις καταγραφές αυτές φαίνεται ότι η τρέχουσα μεσοπαγετώδης περίοδος, στην Ολόκαινο, που ως τώρα έχει διανύσει περίπου 12.000 χρόνια, είναι ήδη προχωρημένης ηλικίας.

Οι φυσικές χιλιετηριδικές κλιματικές διακυμάνσεις συνδέονται με τις βραδείες μεταβολές της τροχιάς της Γης —οι οποίες οφείλονται στις παρέλξεις των υπόλοιπων πλανητών, κυρίως του Δία και του Κρόνου (διότι είναι οι βαρύτεροι) και της Αφροδίτης (διότι πλησιάζει πολύ κοντά στη Γη). Οι διαταραχές αυτές ελάχιστα επηρεάζουν την ποσότητα της ετήσιας μέσης ηλιακής ενέργειας που προσπίπτει στη Γη, μεταβάλλουν όμως τη γεωγραφική και εποχική κατανομή της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας (της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας) μέχρι και 20%. Οι μεταβολές αυτές επηρεάζουν, για μακρές περιόδους, την ανάπτυξη και την τήξη των παγετωνικών καλυμμάτων.

Οι μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας και του κλίματος επηρεάζουν επίσης τη δέσμευση και την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου από τα φυτά, το έδαφος και τους ωκεανούς. Οι κλιματολόγοι βρίσκονται ακόμα στο στάδιο ανάπτυξης ποσοτικών μεθόδων κατανόησης των μηχανισμών με τους οποίους οι ωκεανοί και η ξηρά απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα και μεθάνιο καθώς η Γη θερμαίνεται· τα παλαιοκλιματολογικά δεδομένα όμως αναδεικνύονται ήδη σε ανεκτίμητο θησαυρό πληροφοριών. Η βαθύτερη και σημαντικότερη συνεισφορά στη γνώση που παρέχουν οι κλιματικές ταλαντώσεις των εποχών παγετώνων είναι ότι προσφέρουν ένα εμπειρικό μέτρο της ευαισθησίας του κλίματος.

Η σύσταση της ατμόσφαιρας κατά την εποχή των παγετώνων είναι γνωστή με ακρίβεια χάρις στις φυσαλίδες αέρα που εγκλωβίστηκαν (εξαιτίας των ετήσιων χιονοπτώσεων) κατά τη δημιουργία των παγετωνικών καλυμμάτων και αναρίθμητων ορεινών παγετώνων. Επιπλέον, η γεωγραφική διασπορά των παγετωνικών καλυμμάτων, της φυτοκάλυψης και των ακτογραμμών είναι καλά χαρτογραφημένη για την εποχή των παγετώνων. Από τα στοιχεία αυτά συμπεραίνουμε ότι η διαφορά του κλιματικού εξαναγκασμού μεταξύ της εποχής των παγετώνων και σήμερα ανέρχεται περίπου σε 6,5 watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Αυτός ο εξαναγκασμός έχει προκαλέσει μια παγκόσμια θερμοκρασιακή αλλαγή της τάξης των 5 βαθμών Κελσίου, η οποία συνεπάγεται κλιματική ευαισθησία 0,75 ± 0,25 βαθμών Κελσίου ανά watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Κλιματικά μοντέλα προβλέπουν παρόμοια κλιματική ευαισθησία. Το εμπειρικό αποτέλεσμα όμως είναι πιο ακριβές και αξιόπιστο, διότι περιλαμβάνει όλες τις διαδικασίες που συμμετέχουν στον πραγματικό κόσμο, ακόμα και αυτές που δεν είμαστε ακόμα αρκετά οξυδερκείς για να τις συμπεριλάβουμε στα μοντέλα μας.

Τα παλαιοκλιματολογικά δεδομένα παρέχουν μία ακόμα σημαντική γνώση. Μεταβολές στην τροχιά της Γης προκαλούν κλιματικές αλλαγές, αλλά δρουν μεταβάλλοντας τις ιδιότητες της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας —συνεπώς και το πλανητικό ενεργειακό ισοζύγιο. Τούτες όμως οι ιδιότητες επηρεάζονται σήμερα περισσότερο από τους ανθρώπους παρά από τις μεταβολές στην τροχιά του πλανήτη μας.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Οι πάγοι της Γροιλανδίας ίσως πνίξουν τη Γη
Home