Wyciąganie wniosków z ewolucji antarktycznego lądolodu
Antarktyda odgrywa istotną rolę w systemach oceanicznych i klimatycznych Ziemi. Zrozumienie ewolucji lądolodu antarktycznego może dostarczyć bezcennych informacji na temat przyszłych globalnych wahań poziomu morza, cyrkulacji oceanicznej i klimatu. Celem realizowanego przy wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA) i finansowanego ze środków UE projektu WAMSISE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) było zbadanie historii ewolucji pokrywy lodowej na kontynentalnych krańcach Antarktydy Zachodniej od środkowego miocenu do chwili obecnej, aby wyjaśnić czynniki stojące za poważnymi zmianami sedymentacyjnymi i ich globalne konsekwencje. „Badania przeprowadzone w ramach projektu WAMSISE koncentrowały się na oscylacji lądolodu na szelfie kontynentalnym na Morzu Rossa(odnośnik otworzy się w nowym oknie) od połowy miocenu”, wyjaśnia Robert Larter, koordynator projektu.
Niezwykła szansa dana przez Międzynarodowy Program Odkrywania Oceanów
Naukowcy z projektu WAMSISE wykorzystali nowe odwierty wykonane przez Międzynarodowy Program Odkrywania Oceanów(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (ang. International Ocean Discovery Program, IODP) i przyjęli zaproszenie Lary Pérez, stypendystki MSCA, do udziału w ekspedycji IODP na Morze Scotia(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Mieliśmy niesamowitą możliwość pracy z danymi z nieco wcześniejszego okresu, niż pierwotnie zakładaliśmy, które zostały uzyskane w ramach programu badawczego Expedition 374 prowadzonego przez IODP na Morzu Rossa”, komentuje Larter. Dzięki temu programowi dane zostały rozszerzone o zapisy z wczesnego i środkowego miocenu (18–14 milionów lat temu) z próbek pobranych z miejsca odwiertu na szelfie kontynentalnym na Morzu Rossa. „Pérez podjęła wyzwanie skorelowania tych zapisów z danymi zebranymi z odwiertów badanych w latach 70. XX wieku w ramach Deep Sea Drilling Project, na innych częściach szelfu kontynentalnego Morza Rossa. W ten sposób udało nam się uchwycić geograficzne wzorce sedymentacji związane z najwcześniejszym postępem pokrywy lodowej na szelfie kontynentalnym w tym regionie”, dodaje Larter. Podczas ekspedycji na Morze Scotia Pérez skorelowała dane z odwiertów z profilami sejsmicznymi. „Daje to wgląd w historię rozwoju Antarktycznego Prądu Okołobiegunowego i przemieszczania się antarktycznych wód dennych przez Morze Scotia”, mówi Larter. Wyniki badań z ekspedycji przedstawiono w artykule zatytułowanym „Miocene to present oceanographic variability in the Scotia Sea and Antarctic ice sheets dynamics: Insight from revised seismic-stratigraphy following IODP Expedition 382”(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Nowe spojrzenie na dynamikę lądolodu antarktycznego
Badania przeprowadzone w ramach projektu WAMSISE wykazują, że pokrywa lodowa przesuwała się na szelf kontynentalny w krótkich odstępach czasu przed mioceńskim optimum klimatycznym. „Po tym nastąpił rozległy morski postęp lądolodu przez Morze Rossa podczas zmiany klimatu w środkowym miocenie, około 14 milionów lat temu”. mówi Pérez. Ponadto badania wykazały związek między regionalną zmiennością przepływów wód dennych a dynamiką lądolodu Antarktyki od późnego miocenu do chwili obecnej. Na podstawie analiz sejsmiczno-stratygraficznych i korelacji rdzeniowo-sejsmicznych na Morzu Rossa powstała praca naukowa(odnośnik otworzy się w nowym oknie), koordynowana przez Pérez, w której opisano, w jaki sposób nastąpiło regionalne przejście od wzrostu izolowanych pokryw lodowych do rozległych pokryw lodowych w miocenie.
Znaczenie stężenia CO2 w rekonstruowaniu przeszłości
„Dzięki badaniom na Morzu Rossa lepiej rozumiemy, jak zachowywał się antarktyczny lądolód ostatnim razem, gdy stężenia CO2 w atmosferze były takie, jak przewidywane na najbliższe dziesięciolecia”, mówi Larter. Objętość lodu zmieniała się, prawdopodobnie przez zmiany w nasłonecznieniu przypisywane wahaniom orbitalnym, ale odnotowano długie okresy, w których pokrywy lodowe były mniej rozległe niż obecnie, szczególnie w dużej części Antarktydy Zachodniej. „Wyniki te stanowią ostrzeżenie przed potencjalnymi konsekwencjami dalszego ocieplenia”, podsumowuje Larter.