Naučnici koji proučavaju drevne okeanske sedimente otkrili su iznenađujuću vezu između povlačenja ledenog pokrivača Zapadnog Antarktika i sposobnosti Južnog okeana da upija ugljen-dioksid.
Novo istraživanje, objavljeno 2. februara u časopisu Nature Geoscience, pokazuje da su se promene u Zapadnoantarktičkom ledenom pokrivaču tokom prošlih ledenih doba tesno podudarale sa promenama u rastu morskih algi u Južnom okeanu.
Međutim, ta veza nije funkcionisala onako kako su naučnici decenijama pretpostavljali.
Ključnu ulogu u ovom procesu ima gvožđe iz sedimenata koje su u okean donosili ledeni bregovi, otkidajući se od Zapadnog Antarktika.
Više gvožđa, ali bez više algi
Gvožđe se inače smatra važnim nutrijentom koji podstiče rast algi. Upravo zbog toga naučnici su očekivali da će veće količine gvožđa u okeanu dovesti do bujanja algi, a samim tim i do većeg upijanja ugljen-dioksida iz atmosfere.
Međutim, analiza sedimentnog jezgra izvađenog 2001. godine iz pacifičkog sektora Južnog okeana, sa dubine veće od pet kilometara, pokazala je neočekivan rezultat: čak i kada je gvožđa bilo mnogo, rast algi nije bio pojačan.
"Uobičajeno je da povećan dotok gvožđa u Južni okean stimuliše rast algi i poveća apsorpciju ugljen-dioksida", kaže vodeći autor studije Torben Štruve sa Univerziteta u Oldenburgu, koji je kao postdoktorant sarađivao sa Kolumbija klimatskom školom.
"Ali ovde to jednostavno nije bio slučaj", dodaje on.
Zašto gvožđe iz ledenih bregova ne "hrani" okean?
Da bi objasnili ovu nelogičnost, istraživači su detaljno analizirali hemijski sastav sedimenata koje su ledeni bregovi unosili u okean.
Utvrđeno je da je veći deo gvožđa bio hemijski "istrošen" ili izvetreo, što znači da je tokom dugog vremena izgubio oblik koji je lako dostupan algama.
Tokom toplijih perioda u prošlosti, kada se led Zapadnog Antarktika intenzivno lomio i kada su ledeni bregovi driftovali ka severu, u okean je stizalo upravo ovakvo, slabo rastvorljivo gvožđe. Alge ga teško koriste, pa veći dotok ovog elementa nije doveo do rasta biološke produktivnosti.
Na osnovu toga, naučnici zaključuju da bi dalje topljenje Zapadnog Antarktika u budućnosti moglo da oslabi sposobnost Južnog okeana da upija ugljen-dioksid, umesto da je pojača.
Kako gvožđe obično pomaže okeanu da "diše"?
U vodama oko Antarktika gvožđe je često ključni faktor koji ograničava rast algi.
Ranija istraživanja su pokazala da su tokom ledenih doba jaki vetrovi donosili prašinu bogatu gvožđem sa kopna u okean. Severozapadno od Antarktičkog polarnog fronta, ta prašina je "đubrila" okean i podsticala rast algi.
Veći rast algi značio je i veće izvlačenje ugljen-dioksida iz atmosfere, što je doprinosilo globalnom zahlađenju i nastanku ledenih doba.
Novo istraživanje, međutim, fokusira se na vode južno od Antarktičkog polarnog fronta, gde je situacija bila drugačija.
Tamo su sedimenti pokazali da je dotok gvožđa bio najveći tokom toplih perioda, a ne tokom ledenih faza. Takođe je utvrđeno da izvor gvožđa nisu bili vetrovi, već ledeni bregovi koji su se odvajali od Zapadne Antarktike.
"Ovo nas podseća da sposobnost okeana da upija ugljenik nije nepromenljiva", kaže Gizela Vinkler, koautorka studije i profesorka Kolumbija klimatske škole.
Tragovi velikog povlačenja leda u prošlosti
Rezultati istraživanja takođe pružaju nove uvide u to koliko je Zapadnoantarktički ledeni pokrivač osetljiv na porast temperature.
Više studija sugeriše da je tokom poslednjeg međuglavnog perioda, pre oko 130.000 godina, kada su globalne temperature bile slične današnjim, došlo do velikog povlačenja leda u ovom regionu.
"Naši podaci ukazuju da je tada izgubljena ogromna količina leda u Zapadnom Antarktiku", navodi Štruve.
Kako se ledeni pokrivač, koji je na nekim mestima bio debeo i nekoliko kilometara, raspadao, stvarao je veliki broj ledenih bregova. Oni su strugali stene ispod leda i oslobađali sedimente u okean dok su se kretali ka severu i topili. Sedimentni zapisi ukazuju na posebno intenzivnu aktivnost ledenih bregova na kraju ledenih doba i tokom najtoplijih međuglavnih perioda.
Nije važno samo koliko gvožđa, već kakvog
"Ovde nije presudna samo količina gvožđa koja dospeva u okean, već njegov hemijski oblik", objašnjava Vinkler.
Kako dodaje, rezultati istraživanja pokazuju da gvožđe koje donose ledeni bregovi može biti znatno manje biološki dostupno nego što se ranije mislilo, što menja naše razumevanje kruženja ugljenika u Južnom okeanu.
Ispod Zapadnoantarktičkog ledenog pokrivača, smatraju istraživači, nalazi se veoma star i snažno izvetreo stenoviti sloj. Kada se led povlačio u ranijim toplim periodima, ledeni bregovi su u južni Pacifik unosili velike količine ovih minerala, ali bez očekivanog rasta algi.
"Bili smo veoma iznenađeni jer se pokazalo da u ovom delu Južnog okeana ukupna količina gvožđa nije bila ključni faktor za rast algi", kaže Štruve.
Šta ovo znači za buduće klimatske promene?
Kako se globalno zagrevanje nastavlja, dalje stanjivanje Zapadnoantarktičkog ledenog pokrivača moglo bi da stvori uslove slične onima iz poslednjeg međuglavnog perioda.
"Na osnovu dosadašnjih saznanja, ne očekujemo da će se ledeni pokrivač uskoro urušiti, ali jasno vidimo da se led već sada stanjuje", upozorava Štruve.
Ako se povlačenje nastavi, erozija izvetrelih stena ispod leda mogla bi da se ubrza, što bi dodatno smanjilo sposobnost Južnog okeana da upija ugljen-dioksid. Takav proces bi predstavljao opasnu povratnu spregu koja bi mogla dodatno da ubrza klimatske promene.
(M.A./EUpravo zato/scitechdaily.com)
