Ce ar fi putut declanșa era glaciară? Un nou studiu ar fi rezolvat misterul de lungă durată

Un nou studiu condus de cercetătorii de la Universitatea din Arizona ar fi rezolvat două mistere care i-au nedumerit mult timp pe experții în paleoclimatologie. De unde au apărut calotele de gheață care au dat startul ultimei ere glaciare de acum mai bine de 100.000 de ani și cum au putut crește atît de repede?

Înțelegerea a ceea ce determină ciclurile glaciare-interglaciare ale Pămîntului – avansarea și retragerea periodică a calotelor de gheață din emisfera nordică – nu este o muncă ușoară, iar cercetătorii au depus eforturi substanțiale pentru a explica expansiunea și contracția marilor mase de gheață de-a lungul a mii de ani.

Noul studiu, publicat în revista Nature Geoscience, propune o explicație pentru expansiunea rapidă a calotelor de gheață care au acoperit o mare parte din emisfera nordică în timpul celei mai recente ere glaciare, iar concluziile ar putea fi aplicate și în cazul altor perioade glaciare de-a lungul istoriei Pămîntului.

În urmă cu aproximativ 100.000 de ani, pe vremea cînd mamuții cutreierau Pămîntul, clima emisferei nordice s-a prăbușit într-un îngheț profund care a permis formarea unor masive calote de gheață. Pe o perioadă de aproximativ 10.000 de ani, ghețarii montani locali au crescut și au format straturi mari de gheață care au acoperit o mare parte din Canada, Siberia și nordul Europei de astăzi.

Două mistere care i-au nedumerit mult timp pe experți

Deși a fost acceptat pe scară largă faptul că „oscilațiile” periodice ale orbitei Pămîntului în jurul Soarelui au declanșat răcirea în timpul verii în emisfera nordică, ceea ce a dus la apariția glaciațiunii pe scară largă, oamenii de știință s-au străduit să explice straturile de gheață extinse care acoperă o mare parte din Scandinavia și nordul Europei, unde temperaturile sînt mult mai blînde.

Spre deosebire de arhipelagul arctic canadian, unde se formează cu ușurință gheață, Scandinavia ar fi trebuit să rămînă în mare parte fără gheață datorită curentului nord-atlantic, care aduce apă caldă pe coastele din nord-vestul Europei.

Deși cele două regiuni sînt situate de-a lungul unor latitudini similare, temperaturile de vară din Scandinavia sînt mult peste zero grade, în timp ce temperaturile din mari părți ale Arcticii canadiene rămîn sub zero grade pe tot parcursul verii, potrivit cercetătorilor.

Din cauza acestei discrepanțe, modelele climatice au avut dificultăți în a explica ghețarii care au avansat în nordul Europei și au marcat începutul ultimei ere glaciare, a declarat autorul principal al studiului, Marcus Lofverstrom.

Acum 100.000 de ani clima emisferei nordice s-a prăbușit într-un îngheț profund

„Problema este că nu știm de unde au venit acele calote de gheață (din Scandinavia) și ce le-a determinat să se extindă într-un timp atît de scurt”, a declarat Lofverstrom, profesor de geosciințe și șef al Laboratorului UArizona Earth System Dynamics.

Pentru a găsi răspunsuri, Lofverstrom a contribuit la dezvoltarea unui model extrem de complex al sistemului Pămîntului, cunoscut sub numele de Community Earth System Model, care a permis echipei sale să recreeze condițiile care au existat la începutul celei mai recente perioade glaciare.

Cu ajutorul acestei configurații actualizate a modelului, cercetătorii au identificat porțile oceanice din arhipelagul canadian Arctic ca fiind un element critic care controlează clima din Atlanticul de Nord și care, în cele din urmă, determină dacă straturile de gheață ar putea sau nu să crească în Scandinavia.

Simulările au arătat că, atîta timp cît porțile oceanice din Arhipelagul arctic canadian rămîn deschise, configurația orbitală a Pămîntului răcește emisfera nordică suficient de mult pentru a permite formarea calotelor de gheață în nordul Canadei și în Siberia, dar nu și în Scandinavia.

Indicii despre expansiunea marilor mase de gheață de-a lungul a mii de ani

Într-un al doilea experiment, cercetătorii au simulat un scenariu neexplorat anterior, în care calotele de gheață marină au obstrucționat căile navigabile din arhipelagul arctic canadian.

În acest experiment, apa din Arctica și Pacificul de Nord – care trece de obicei prin arhipelagul arctic canadian – a fost deviată la est de Groenlanda, unde se formează de obicei masele de apă adîncă. Această deviere a dus la o împrospătare și slăbire a circulației de adîncime din Atlanticul de Nord, la extinderea gheții marine și la condiții mai reci în Scandinavia.

„Utilizînd atît simulări ale modelelor climatice, cît și analize ale sedimentelor marine, arătăm că gheața care se formează în nordul Canadei poate obstrucționa porțile oceanice și poate devia transportul de apă din Arctica în Atlanticul de Nord”, a declarat Lofverstrom, potrivit Phys.org.

„Acest lucru duce, la rîndul său, la slăbirea circulației oceanice și la condiții reci în largul coastelor Scandinaviei, ceea ce este suficient pentru a începe creșterea gheții în această regiune”.

Interacțiuni necunoscute anterior în sistemul Pămîntului

„Aceste constatări sînt susținute de înregistrările sedimentelor marine din Atlanticul de Nord, care arată dovezi ale ghețarilor din nordul Canadei cu cîteva mii de ani înainte de partea europeană”, a declarat Diane Thompson, profesor asistent în cadrul Departamentului de Geosciințe al UArizona.

Împreună, experimentele sugerează că formarea de gheață marină în nordul Canadei poate fi un precursor necesar pentru glaciațiunea din Scandinavia, scriu autorii.

Împingerea modelelor climatice dincolo de aplicația lor tradițională de predicție a climei viitoare oferă o oportunitate de a identifica interacțiuni necunoscute anterior în sistemul Pămîntului, cum ar fi interacțiunea complexă dintre calotele de gheață și climă, a spus Lofverstrom.

„Este posibil ca mecanismele pe care le-am identificat aici să se aplice fiecărei perioade glaciare, nu doar celei mai recente”, a concluzionat el.