Naukowcy odkryli, że lodowce w tropikalnych Andach są mniejsze niż kiedykolwiek od czasu ostatniej epoki lodowcowej, co stanowi kamień milowy w wpływie globalnego ocieplenia. Odkrycie to, prowadzone pod kierunkiem naukowców z Uniwersytetu Wisconsin–Madison i innych instytucji, uwydatnia te lodowce jako wczesne wskaźniki potencjalnych globalnych zmian w zachowaniu lodowców spowodowanych zmianami klimatycznymi.
Niedawne badania pokazują, że w wyniku globalnego ocieplenia lodowce w Andach kurczą się do rozmiarów niewidzianych od ostatniej epoki lodowcowej, co prawdopodobnie prognozuje podobne przyszłe tendencje w przypadku globalnych lodowców.
Podobnie jak w wielu miejscach na świecie, lodowce położone wysoko w Andach kurczą się. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Wisconsin–Madison i ich współpracownicy odkryli dowody na to, że tropikalne pola lodowe położone na dużych wysokościach są prawdopodobnie mniejsze niż kiedykolwiek od zakończenia ostatniej epoki lodowcowej 11 700 lat temu.
To sprawiłoby, że tropikalne Andy byłyby pierwszym regionem na świecie, który przekroczył ten próg w wyniku stale ocieplającego się globalnego klimatu. Dzięki temu stają się także zwiastunami tego, co czeka lodowce na całym świecie.
„Uważamy, że to kanarek z kopalni węgla. Tropiki byłyby prawdopodobnie pierwszym miejscem, w którym można by się spodziewać zniknięcia lodu i właśnie to widzimy” – mówi Shaun Marcott, profesor nauk o Ziemi na UW–Madison. Marcott kierował badaniami wraz z kolegami z Boston College i Tulane University. Andrew Gorin, były absolwent Boston College, obecnie studiujący na Uniwersytecie im Uniwersytet Kalifornijski w Berkeleykierował badaniem, które zostało niedawno opublikowane w czasopiśmie Nauka.
Mechanizmy powstawania i topnienia lodowców
Lodowce rosną powoli w regionach, gdzie letnia pogoda nie jest wystarczająco ciepła, aby stopić cały śnieg z poprzedniej zimy. Z biegiem czasu niestopiony śnieg gromadzi się, zagęszcza i zaczyna poruszać się pod własnym ciężarem, tworząc całoroczny lód, który definiuje lodowiec.
Zdjęcia satelitarne i obserwacje naziemne od dziesięcioleci dostarczają niezbitych dowodów na to, że lodowce położone na dużych wysokościach w Andach stale się kurczą, ponieważ wyższe temperatury powodują ich topnienie szybciej, niż padający śnieg jest w stanie je uzupełnić.
Niejasne pozostaje jednak to, czy malejące ślady lodowców są wyjątkowo małe w porównaniu z resztą okresu, który rozpoczął się pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, znanej jako holocen. Tymczasem lodowce w innych częściach świata były mniejsze w niektórych momentach wczesnego holocenu, kiedy globalny klimat był cieplejszy i bardziej suchy niż w ostatnich tysiącleciach.
„Wiedzieliśmy, że w przeszłości lodowce odpływały i odpływały, dlatego chcieliśmy dowiedzieć się, jak zachowanie dzisiejszych lodowców – topniejących w wyniku zmian klimatycznych spowodowanych przez człowieka – wypada w porównaniu z ich długoterminowymi wahaniami” – mówi Andy Jones, pracownik naukowy UW Doktorantka Madison i współautorka badania.
Analiza geochemiczna cofania się lodowców
Aby odpowiedzieć na to pytanie, zespół naukowców przeanalizował geochemię podłoża skalnego z obszarów w pobliżu krawędzi czterech lodowców w wysokich tropikalnych Andach, wybierając miejsca, które, jak wykazały zdjęcia satelitarne, zostały odsłonięte przez topniejący lód zaledwie w ciągu ostatnich dwóch lub trzech dekad.
Zespół poszukiwał w szczególności dowodów na istnienie dwóch unikalnych izotopów – zasadniczo aromatów chemicznych – pary pierwiastków z kryształami kwarcu skały macierzystej: berylu-10 i węgla-14. Izotopy te występują wyłącznie w skałach, które przebywały na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu, ponieważ powstają w wyniku interakcji między skałą a promieniami kosmicznymi, które są cząsteczkami o wysokiej energii, które stale spadają na planetę z kosmosu.
Skała podstawna gromadzi beryl-10 i węgiel-14 po wystawieniu na powierzchnię, dlatego pomiar stężeń izotopów w kryształach górskich w pobliżu lodowców może być przydatny do zrozumienia poprzedniego zasięgu pokrywy lodowej. Zespół odkrył „niezwykle niskie” stężenia obu izotopów w prawie wszystkich próbkach, co sugeruje, że topniejący lód po raz pierwszy odsłonił podłoże w pobliżu lodowców dopiero niedawno w większości pobranych lokalizacji.
Dodatkowe analizy – oraz fakt, że wyjątkowo niskie stężenia były spójne we wszystkich miejscach pobierania próbek – utwierdziły badaczy w przekonaniu, że topnienie lodu, a nie erozja, odsłoniło podłoże skalne.
„Jest bardzo mało prawdopodobne, że jest to spowodowane erozją” – mówi Marcott. „Ponieważ wiele lokalizacji, do których odwiedziliśmy, pokazuje to samo”.
Zdaniem Marcotta ta zgodność prowadzi do jednego prawdopodobnego wniosku: tropikalne lodowce świata, z których ponad 99% znajduje się w Andach, jako pierwsze skurczyły się w stopniu większym niż obserwowano w niedawnej przeszłości geologicznej.
„Lodowce są bardzo wrażliwe na system klimatyczny, w którym żyją” – mówi Marcott. „To naprawdę miejsce, w którym można zobaczyć pierwsze duże zmiany wynikające z ocieplenia klimatu. Możesz spojrzeć na te lodowce i wyobrazić sobie, co możemy spodziewać się w przyszłości w innych miejscach, takich jak zachodnie Stany Zjednoczone, co zakłada scenariusz bez lodu”.
Odniesienie: „Niedawne cofanie się lodowców tropikalnych Andów jest bezprecedensowe w holocenie” autorstwa Andrew L. Gorina, Jeremy’ego D. Shakuna, Andrew G. Jonesa, Tori M. Kennedy, Shauna A. Marcotta, Brenta M. Goehringa, Lucasa K. Zoeta, Vincent Jomelli, Gordon RM Bromley, Emilio I. Mateo, Bryan G. Mark, Donald T. Rodbell, Adrien Gilbert i Marc W. Caffee, 1 sierpnia 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.adg7546
Badania te były wspierane przez National Science Foundation (EAR-1805620; EAR-1805133; EAR-1805892).
