Schimbările la scară largă ale climei Pământului pot avea originea în Pacific

Retragerea calotelor de gheață ale Americii de Nord în ultimii ani ai ultimei ere glaciare ar putea fi început cu pierderi „catastrofale” de gheață în Oceanul Pacific de Nord de-a lungul coastei Columbiei Britanice și Alaska moderne, spun oamenii de știință.

Într-un nou studiu publicat la 1 octombrie în Ştiinţă, Cercetătorii au descoperit că aceste impulsuri de pierdere rapidă de gheață din ceea ce este cunoscut sub numele de calota de gheață a Cordilleranului de vest au contribuit la, și poate au declanșat, fătarea masivă a calotei de gheață Laurentide în Oceanul Atlantic de Nord cu mii de ani în urmă. Acel prăbușire a calotei de gheață Laurentide, care a acoperit la un moment dat mari zone din Canada și părți ale Statelor Unite, a condus în cele din urmă la perturbări majore ale climei globale (SN: 11/5/12).

Noile descoperiri pun la îndoială ipoteza îndelungată că schimbările la scară emisferică ale climei Pământului provin din Atlanticul de Nord (SN: 31.1.19). Studiul sugerează că topirea ghețarilor rămași din Alaska în Pacificul de Nord, deși mai puțin extremă decât epurările din trecut, ar putea avea efecte de mare anvergură asupra circulației oceanelor globale și asupra climei în secolele următoare.

„Oamenii cred de obicei că Atlanticul este locul în care se desfășoară toată acțiunea și orice altceva urmează”, spune Alan Mix, paleoclimatolog la Universitatea de Stat din Oregon din Corvallis. „Spunem că este invers.” Calota de gheață Cordilleran eșuează mai devreme în lanțul de reacție, „și apoi acel semnal este transmis [from the Pacific] în jurul lumii ca niște domino care cad.”

În 2013, Mix și colegii au scos miezuri de sedimente de pe fundul mării din Golful Alaska, în speranța de a afla cum exact s-a schimbat calota glaciară din Cordiller înainte de sfârșitul ultimei ere glaciare. Aceste miezuri au conținut straturi distincte de nisip și nămol depuse de aisbergurile fătate ale calotei de gheață în patru ocazii separate în ultimii 42.000 de ani. Apoi, echipa a folosit datarea cu radiocarbon pentru a determina cronologia evenimentelor, constatând că epurările de gheață ale Cordilleranului au precedat „în mod surprinzător” perioadele de pierdere bruscă a gheții din Laurentide, cunoscute sub numele de „evenimente Heinrich”, cu 1.000 până la 1.500 de ani de fiecare dată.

„Știm de mult că aceste evenimente Heinrich sunt o mare problemă”, spune coautorul Maureen Walczak, un paleoceanograf și la Universitatea de Stat din Oregon. „Au consecințe climatice globale asociate cu creșterea CO2 din atmosferă2, încălzirea în Antarctica… și slăbirea musonului asiatic în Pacific. Dar nu știm de ce s-au întâmplat.”

Deși acum oamenii de știință pot arăta cu degetul spre Pacificul de Nord, mecanismul exact rămâne neclar. Mix propune mai multe teorii despre modul în care pierderea gheții din Cordiller s-a tradus în cele din urmă prin fătarea în masă a gheții de-a lungul coastei de est a Americii de Nord. Este posibil, spune el, ca apa dulce depusă în Pacificul de Nord să fi călătorit spre nord prin strâmtoarea Bering, peste Arctica și în jos în Atlanticul de Nord. Acolo, apa dulce plutitoare a servit drept „capac” pe apa sărată mai densă a oceanului, împiedicându-l să se răstoarne. Acest proces ar fi putut duce la încălzirea apei, destabilizand calota de gheață adiacentă.

O altă teorie presupune că altitudinea inferioară a calotei de gheață Cordilleran diminuată a modificat modul în care vânturile de suprafață au pătruns în America de Nord. În mod normal, calota de gheață ar acționa ca un gard, deturnând vânturile și vaporii lor de apă spre sud, pe măsură ce pătrundeau în America de Nord. Fără această barieră, transportul de căldură și apă dulce între bazinele Oceanului Pacific și Atlantic este perturbat, schimbând salinitatea apelor Atlanticului și, în cele din urmă, furnizând mai multă căldură gheții de acolo.

Astăzi, ghețarii din Alaska servesc ca ultimele rămășițe ale calotei de gheață Cordilleran. Mulți se află într-o stare de retragere rapidă din cauza schimbărilor climatice. Această gheață care se topește, de asemenea, se scurge în oceanele Pacific și Arctic, ridicând nivelul mării și interferând cu procesele normale de amestecare a oceanelor. „Cunoașterea eșecului gheții din Pacificul de Nord părea să prevestească o pierdere foarte rapidă de gheață în Atlanticul de Nord, este un fel de îngrijorător”, spune Walczak.

Dacă gheața se topește în Pacificul de Nord urmează modele similare cu cele din trecut, ar putea produce evenimente climatice globale semnificative, sugerează cercetătorii. Dar Mix avertizează că cantitatea de scurgere de apă dulce necesară pentru a declanșa schimbări în altă parte a oceanului global și a climei este necunoscută. „Știm suficient pentru a spune că astfel de lucruri s-au întâmplat în trecut, așadar, sunt reale și s-ar putea întâmpla din nou.”

Nu este clar, totuși, care ar fi momentul acestor schimbări globale. Dacă pierderile de gheață din Atlantic au avut loc în trecut din cauza unei schimbări în dinamica oceanelor adânci declanșată de topirea Pacificului, acel semnal ar dura probabil sute de ani pentru a ajunge la celelalte calote de gheață rămase. Dacă, totuși, acele pierderi au fost declanșate de o schimbare a nivelului mării sau a vântului, alte calote de gheață ar putea fi afectate puțin mai repede, deși încă nu în acest secol.

Calota de gheață Laurentide a dispărut, desigur, de mult. Dar alți doi rămân, în Groenlanda și Antarctica (SN: 9/30/20, 9/23/20). Ambele au numeroși ghețari care se termină în ocean și drenează interiorul straturilor de gheață. Acest lucru face ca calotele de gheață să fie susceptibile atât la creșterea apei oceanice mai calde, cât și la creșterea nivelului mării.

Topirea ghețarilor din Alaska a alimentat deja aproximativ 30% din creșterea nivelului mării la nivel mondial. „Una dintre ipotezele pe care le avem este că creșterea nivelului mării va destabiliza straturile de gheață de la gurile acelor ghețari, care se vor rupe ca dopurile de șampanie”, explică Walczak. Când se întâmplă asta, ideea merge, calotele de gheață vor începe să se prăbușească din ce în ce mai repede.

Înregistrările privind schimbările climatice din Pacific, precum cea pe care Walczak și colegii au compilat-o, au fost greu de găsit, spune Richard Alley, glaciolog la Universitatea de Stat din Pennsylvania, care nu a fost implicat în studiu. „Aceste noi date pot ridica mai multe întrebări decât răspund”, spune el. „Dar legând circulația Oceanului Pacific de Nord… de modelul global al oscilațiilor climatice, noua lucrare ne oferă un real progres în înțelegerea tuturor acestor lucruri.”