Pasaules vēsture uz ledus

No ārpuses noliktavas novietne Ņūhempšīras Universitātes (UNH) pilsētiņā Daremā izskatās pietiekami neuzkrītoša — standarta balta 48 x 12 pēdu kaste. Arī no iekšpuses tas neizskatās pārāk ievērojams, jo tajā ir daži elektriskie finierzāģi un statīvi, kuros ir tūkstošiem cilindrisku kannu, kas piepildītas ar ledu. Tomēr tas nav jūsu vidējais ledus skapītis. Tajā ir visi divu jūdžu ledus sloksnes gabali, kas izurbti no masīvas ledus segas Grenlandē. Turklāt šis ledus satur svarīgus datus par zemes klimatu pēdējo 250 000 gadu laikā un piedāvā visdetalizētāko ierakstu par mūsu planētas vēstures pēdējiem 110 000 gadiem.

Dažos veidos ledus loksnes mums stāsta vairāk par to, kāda vide bija ziemeļu platuma grādos pirms 100 000 gadu, nekā mēs varam uzzināt par 1700. un 1800. gadiem no cilvēku pierakstiem, saka Pols Majevskis, UNH ledāju pētījumu direktors un galvenais zinātnieks. Grenlandes ledus loksnes otrais projekts (GISP2). Šie rakstiskie ieraksti galvenokārt sastāv no temperatūras rādījumiem, bet mēs varam izmantot ledu, lai analizētu 45 dažādus mainīgos.

Šis stāsts bija daļa no mūsu 1997. gada jūlija numura

• Skatiet pārējo izdevuma daļu
• Abonēt

Majevskis ledus loksnes uzskata par laika mašīnu, kas ne tikai stāsta par Zemes vēsturi, tostarp simtiem vulkānu izvirdumu sekām, bet arī par cilvēces vēsturi. Šī iesaldētā krātuve sniedz daudz informācijas gan zemes zinātniekiem, gan arheologiem.

Kā viņi var iegūt tik daudz informācijas no parastiem ledus gabaliem? Grenlandes ledus loksnes sastāv no sniega, kas nokrīt zemē, nesot no gaisa savienojumus, tostarp ķīmiskas vielas, metālus, putekļus un pat radioaktīvos nokrišņus. Sniegs gadu no gada sakrājas slāni pa kārtai, aizturot šīs vielas. Uzkrājošā sniega radītais spiediens galu galā rada ledu, un burbuļi, kas veidojas ledū, aiztur nelielus atmosfēras paraugus. UNH laboratorijās un citur zinātnieki var precīzi noteikt ikgadējos ledus slāņus, piemēram, gredzenus koka stumbrā, lai noteiktu atmosfēras sastāvu tajā laikā.

Grenlandes iesaldētajos arhīvos glabājas ievērojamas rūpnieciskā uzņēmuma paliekas gadu gaitā. Piemēram, ieraksti liecina, ka agrākais liela mēroga piesārņojums sākās apmēram pirms 2500 gadiem un turpinājās nākamos 800 gadus — svina un sudraba ieguves un kausēšanas rezultāts grieķu un romiešu laikmetā. Saskaņā ar franču zinātnieka Kloda Butrona teikto, kura komanda pētīja ledus gabaliņus no paralēlas paraugu ņemšanas, Eiropas Grenlandes ledus kodola projekta, svina piesārņojums šajā periodā palielinājās līdz četras reizes dabiskajam fona līmenim.

Citi atklājumi liecina, ka Romas impērijas lejupslīdei sekoja vienmērīgs svina piesārņojuma kritums: svina koncentrācija ledus serdēs samazinājās viduslaikos un nepārspēja romiešu līmeni līdz rūpnieciskās revolūcijas sākumam. Vēl straujāks pieaugums notika divdesmitajā gadsimtā, kad svina koncentrācija pieauga līdz aptuveni 200 reižu dabiskajam līmenim (pirms Grieķijas un Romas), iespējams, galvenokārt tāpēc, ka benzīnam tika pievienotas svina piedevas.

Arī citas ķīmiskās vielas ir uzrādījušas dramatisku pieaugumu. Saskaņā ar ledus kodola datiem oglekļa dioksīda koncentrācija atmosfērā pieauga par gandrīz 30 procentiem, metāna koncentrācija vairāk nekā divas reizes, un sulfāta (ogļu sadegšanas blakusprodukta) koncentrācija ir aptuveni trīskāršojusies kopš rūpnieciskās revolūcijas sākuma.

Piecdesmito gadu beigās Grenlandē sāka parādīties jauni piesārņotāji – radioaktīvais stroncijs-90 un cēzijs-137, galvenokārt no ASV, padomju un Lielbritānijas kodolizmēģinājumu programmām. Šis nokrišņu maksimums sasniedza 1963. gadā un pēc tam samazinājās līdz ar Atmosfēras izmēģinājumu aizlieguma līguma parakstīšanu vēlāk tajā pašā gadā, saka Džeks Dibs, UNH zinātnieks no Glacier Research Group. Mēs joprojām redzam nelielus izciļņus 1970. un 80. gados no ķīniešu, franču un, iespējams, dažu citu testu rezultātiem, par kuriem mēs nezinām. Vairāk radioaktīvo atkritumu cēzija-134 un 137 veidā dreifēja uz Grenlandi 1986. gada maijā, pateicoties Černobiļas atomelektrostacijas avārijai Ukrainā. Šis radioaktīvais mākonis nogulsnēja izotopus Antarktikas ledū, kas liecina, ka visa planēta bija piesārņota kodola kušanas rezultātā.

Bet stāsts, ko stāsta ledus, nav slikts. Galveno piesārņotāju (tostarp svina) koncentrācija, kas sasniedz Grenlandi, faktiski ir samazinājusies kopš ASV Tīra gaisa likuma pieņemšanas 1970. gadā un tam sekojošās emisiju ierobežošanas. Tomēr vairāk nekā 100 000 gadu šo ledus serdeņu garumā oglekļa dioksīda un metāna, abas siltumnīcefekta gāzu līmenis, nekad nav bijis augstāks par pašreizējo, saka Scripps Okeanogrāfijas institūta fiziķis Martins Vālens. šīs cilvēka izraisītās pārmaiņas ir patiesi ievērojamas. Attiecībā uz oglekļa dioksīda un metāna koncentrāciju viņš saka, ka cilvēce ir radījusi izmaiņas, kas ir aptuveni tādas pašas kā tās, kas dabiski notiek starp ledāju un starpledus periodiem. Lai gan šī dabiskā maiņa notika desmitiem tūkstošu gadu, tomēr cilvēka izraisītās izmaiņas notika tikai dažu pēdējo gadsimtu laikā.

Viens no lielākajiem pārsteigumiem, kas izriet no GISP2 projekta, ir strauju klimata pārmaiņu atklāšana, kas notiek gadu desmitiem vai mazākā laika posmā. Mēs esam parādījuši vismaz astoņos atsevišķos gadījumos, ka klimata pārmaiņas ir notikušas pēkšņi, civilizācijām attīstoties pēdējos vairākus tūkstošus gadu, saka Mayewski. Šīs izmaiņas var pakļaut riskam cilvēkus, kas dzīvo ekstremālā vidē — gan ļoti aukstā, gan sausā vidē. Ja dzīvojat tādā nomaļā vietā, nelielas temperatūras vai mitruma izmaiņas var izbeigt jūsu darbību.

Piemēram, Mayewski un Yale arheologs Hārvijs Veiss ir atklājuši pārsteidzošu korelāciju starp klimatisko notikumu 2200. gadā pirms mūsu ēras, kas izraisīja ārkārtēju sausumu no Eiropas līdz Indijai, un Mezopotāmijas impērijas sabrukumu, kas atradās netālu no tuksneša reģiona. tagad Irāka. Tas nenozīmē, ka klimata pārmaiņas bija vienīgais faktors, taču, iespējams, tam bija kāda loma, saka Mayewski.

Mayewski sadarbojās ar arheologu Tomu Makgovernu no Hantera koledžas un citiem, lai izpētītu līdzīgu ilgstošu noslēpumu par norvēģu kolonistu pazušanu Grenlandes rietumos, sākot ar 1300. gadu vidu. Galvenie ieraksti liecina par patiešām aukstu ziemu ap 1350. gadu un virkni vēsāku vasaru, saka Makgoverns. Sliktākās ziņas šiem cilvēkiem būtu bijušas vairākas aukstas vasaras, kas būtu samazinājušas jau tā īso augšanas sezonu, un tieši tā arī notika. Viņš piebilst, ka vienmēr tika uzskatīts, ka klimatam ir nozīme apmetnes iznīcināšanā, taču mums bija nepieciešami jaunie ledus pamatdati, kuru izšķirtspēja ir atsevišķu gadu un sezonu mērogā, lai tos patiesi noteiktu.

Pēc tam Makgoverns cer noskaidrot, vai plaši izplatīto mastodonu, vilnas mamutu un citu dzīvnieku bojāeju pirms 10 000 gadiem pleistocēna laikmeta beigās galvenokārt izraisīja klimata pārmaiņas vai cilvēku plēsēji. Arheoloģijā gadiem ilgi ir notikušas milzīgas debates, un Grenlandes dati beidzot var mums palīdzēt to atrisināt.

Mayewski sagaida, ka turpmākie pētījumi parādīs daudzas citas asociācijas starp klimata notikumiem, kas atklāti ledus loksnēs, un galvenajiem pagrieziena punktiem cilvēces vēsturē. Nākamais solis, pēc viņa teiktā, ir ledus serdeņu ražošana no citām pasaules daļām, tādējādi padziļinātas urbšanas programma, kas tika sākta pagājušajā gadā Antarktīdā. GISP2 līdzstrādnieki arī sāk salīdzināt ledus pamatdatus ar atbilstošiem klimata ierakstiem, kas iegūti no koku gredzeniem, ezeru nogulumiem un koraļļiem.

Galvenais ir ne tikai apkopot datus, saka Makgoverns — jums patiešām ir jāsapulcējas cilvēki, lai izveidotu dažādas komandas, un šāda veida sadarbība starp klimatologiem, arheologiem, paleontologiem un vēsturniekiem paver pilnīgi jaunu jomu ar milzīgu potenciālu. Attiecībā uz informācijas kopuma izmantošanu, kas ir ieslodzīta dziļi pasaules ledus segas, Mayewski piebilst, ka mēs esam tikai sākuši skrāpēt virsmu.

paslēpties