Nowe dane proxy do wykorzystania w modelach klimatu
Modele komputerowe używane do szacowania skutków zmiany klimatu są poddawane walidacji przy pomocy analiz dawnych zjawisk klimatycznych. Niezwykle istotna jest zatem dokładna rekonstrukcja dawnego klimatu, w tym w szczególności temperatury. Dostępnych jest szereg narzędzi, nazywanych danymi proxy, umożliwiających odtworzenie bezwzględnych temperatur na powierzchni mórz. Rekonstrukcję temperatur na kontynentach utrudnia jednak brak ilościowych danych proxy dotyczących temperatury. Celem projektu PACEMAKER (Past continental climate change: Temperatures from marine and lacustrine archives) było przeprowadzenie szczegółowej analizy nowych ilościowych danych proxy dotyczących temperatury w oparciu o rozkład lipidów błonowych. Rozgałęzione tetraetery glicerolowo-dialkilowo-glicerolowe (brGDGT) to lipidy występujące u bakterii żyjących w osadach morskich, które zostały przeniesione przez rzeki do oceanu. Ponieważ na skład brGDGT w glebie wpływa roczna średnia temperatura powietrza (MAT), określenie rozkładu brGDGT w rdzeniach osadów ze stożków napływowych może być metodą pozwalającą na rekonstrukcję dawnych temperatur kontynentalnych. Naukowcy badali biologiczne pochodzenie brGDGT w glebie i odkryli, że lipidy zostały najprawdopodobniej wytworzone przez bakterie kwasowe, powszechnie występujące w glebie. Badano także, w jaki sposób lipidy błonowe bakterii zostały przetransportowane do morza przez cztery duże systemy rzeczne: Amazonkę w Brazylii, Jenisej na Syberii, Tag w Hiszpanii i Portugalii oraz Rodan we Francji. Naukowcy ustalili, że produkcja brGDGT in situ w rzece wpływała na rozkład brGDGT dostarczanych przez erozję gleb. Proces ten różnił się w zależności od systemu rzecznego. Na przykład w Jenisej produkcja in situ odgrywała ważną rolę, natomiast w Amazonce i Rodanie jej rola była mniejsza. Wadą tego rozwiązania jest to, że lipidy brGDGT mogą być także produkowane in situ w osadach morskich. Dlatego też lipidy brGDGT w osadach morskich mogą być wykorzystywane wyłącznie do rekonstrukcji klimatu kontynentalnego, kiedy próbki osadów pochodzą z obszarów w pobliżu ujścia rzeki. Zidentyfikowanie nowej grupy brGDGT w glebie pozwoliło naukowcom na dokonanie dokładniejszych szacunków temperatur. Ponadto zbadali oni przy pomocy brGDGT potencjał osadów z jezior jako źródła danych o kontynentalnych zmianach klimatycznych. Do określenia źródeł brGDGT i informacji środowiskowych, jakie można odczytać z ich rozkładu, wykorzystano prace terenowe. Projekt PACEMAKER ułatwił rekonstruowanie dawnego klimatu, a tym samym przyczynił się do lepszego zrozumienia ewolucji klimatu na Ziemi. Prace te otwierają przed naukowcami nowe obszary badań paleoklimatologicznych i pomagają w udoskonaleniu modeli klimatycznych.
Słowa kluczowe
Zmiana klimatu, temperatury kontynentalne, dane proxy dotyczące temperatury, PACEMAKER, brGDGT