Około 700 lat temu, zanim ludzkość zaczęła pompować węgiel do atmosfery i ocieplać klimat, Ziemia ochłodziła się podczas trwającego stulecia chłodzenia o nazwie Mała Epoka Lodowcowa.
Dzisiaj, według nowych badań, głębiny Pacyfiku wciąż zawierają wspomnienia tego chłodniejszego czasu. Nieco ponad 2 kilometry w dół Ocean Spokojny robi się nieco chłodniejszy, ponieważ wody, które były na powierzchni podczas Małej Ery Lodowej, dopiero teraz mieszają się z głębszymi, cieplejszymi wodami.
To dziwne echo temperatur z minionej epoki jest ważne dla współczesnych naukowców zajmujących się klimatem, ponieważ zdolność oceanu do utrzymywania ciepła ma znaczenie dla tego, co dzieje się w atmosferze i na lądzie, powiedział badacz Jake Gebbie, oceanograf fizyczny w Woods Hole Oceanographic Institution w Massachusetts.
„Jeśli zamierzamy zrozumieć zmiany klimatu” - powiedział Gebbie w Live Science - „chodzi o próbę zbadania, gdzie ciepło i węgiel przemieszczają się w układzie ziemskim”.
Nurkowanie głęboko
Gebbie i jego kolega z Uniwersytetu Harvarda, Peter Huybers, wcześniej odkryli, że głębokie wody Pacyfiku są rzeczywiście bardzo stare. Naukowcy stwierdzili, że poniżej głębokości około 2,5 mil pod powierzchnią wody głębokiego Pacyfiku widziały powierzchnię około 1000 lat temu w 2012 r. To, jak powiedział Gebbie, oznacza, że powinieneś być w stanie wykryć ślady jaka była poprzednia powierzchnia oceanu, badając głębokie wody oceanu.
Problem polega na tym, że trudno jest badać dolną połowę oceanu, powiedział Gebbie. Od 2002 r. Międzynarodowe konsorcjum o nazwie Program Argo używa pływających instrumentów do pomiaru temperatury, zasolenia i innych cech oceanów na całym świecie; instrumenty te nie schodzą jednak poniżej 2 mil (2 km). Ostatnia globalna głęboka ankieta to coś, co nazywa się eksperymentem cyrkulacji oceanów światowych w latach 90., powiedział Gebbie.
Korzystając z danych z tej ankiety, Gebbie i Huybers wytrenowali model komputerowy, aby naśladować współczesne wzorce cyrkulacji oceanu. Jednak, aby przyjrzeć się wzorcom historycznym, potrzebowali danych z prawdziwego świata do celów porównawczych. Na szczęście mieli to w pierwszym nowoczesnym badaniu oceanograficznym: HMS Challenger w połowie lat 70. XIX wieku.
Nowe życie dla starych danych
HMS Challenger był brytyjskim statkiem badawczym, który przepłynął 70 000 mil morskich (130 000 km) na wyprawę między 1872 a 1876 rokiem. Załoga Challengera okresowo upuszczała termometry na linach poniżej 2 mil (2 km). Gebbie i Huybers musieli nieznacznie skorygować te dane, ponieważ ciśnienia w głębokim oceanie mogą kompresować rtęć w starym termometrze, zniekształcając pomiary.
Korekty te ujawniły, że w ciągu ostatnich 125 lat Ocean Atlantycki ogrzał się na wszystkich głębokościach, podczas gdy Pacyfik wykazuje tendencję chłodniczą w XX wieku, zaczynając od 1,1 do 1,6 mil (1,8 i 2,6 km) głębokości, badacze zgłosili w styczniu 4 wydanie czasopisma Science.
Naukowcy stwierdzili, że dokładna ilość chłodzenia nie jest jeszcze jasna, ale jest niewielka, prawdopodobnie między 0,036 stopnia a 0,144 stopnia Fahrenheita (0,02 stopnia i 0,08 stopnia Celsjusza). Liczby te są wstępne, powiedział Gebbie, a naukowcy planują przyjrzeć się bliżej danym, aby uczynić je bardziej precyzyjnymi.
Gebbie powiedziała jednak, że różnica temperatur między wodami Atlantyku i Pacyfiku ma sens. Wody Oceanu Atlantyckiego mieszają się łatwiej niż wody Pacyfiku. Jest to częściowo spowodowane tym, że zimne, gęste wody wpływają do Atlantyku zarówno z południowego, jak i północnego regionu polarnego, powiedział Gebbie. Wody te opadają raczej na dno, zmuszając do szybkiego ubijania. Pacyfik jest większy i w ogóle nie jest uzupełniany z północy, więc jego głębokie wody wiszą w pobliżu dna na dłużej.
Oznacza to, że stare wzorce klimatyczne również spędzają dłużej czas. W tym przypadku, powiedział Gebbie, trend chłodzenia jest spowodowany mieszaniem się starych wód powierzchniowych z dwóch różnych okresów. Pierwszym z nich jest Średniowieczny ciepły okres, balsamiczny okres między około 950 a 1250 ne. Na głębokości ponad mili (2 km) wody, które były na powierzchni w średniowiecznym ciepłym okresie, są teraz zastępowane przez chłodniejsze wody z Małej Epoka lodowcowa.
Jednak wszystko to jest w cieniu współczesnego ocieplenia, powiedział Gebbie. Powiedział, że różnica temperatur na powierzchni oceanu od średniego ciepłego okresu do małej epoki lodowcowej wynosiła około 0,72 stopnia F (0,4 stopnia C) w ciągu 900 lat. Dla porównania, temperatury powierzchni morza wzrosły o 1,5 stopnia F (0,8 stopnia C) od 1901 r., Zgodnie z danymi National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Gebbie powiedział, że stulecia klimatologów w przyszłości nie będą w stanie dostrzec żadnych śladów średniowiecznego ciepłego okresu lub małej epoki lodowcowej na Pacyfiku; wszystko to zostanie zniszczone przez skutki ocieplenia XX wieku.
Niemniej jednak ustalenia są ważne na dziś. Uwzględnienie głębokiego oceanu pomoże modelarzom klimatu opracować lepsze prognozy dla przyszłych zmian klimatu, powiedział Gebbie.
„Jeśli naprawdę chcesz dotrzeć do sedna długoterminowych trendów klimatycznych, dziesięcioleci i dłużej”, powiedział, „nie możesz zignorować głębokiego oceanu”.
