Kako naučnici znaju kolika je bila temperatura na Zemlji pre 800.000 godina?

Već čitavu deceniju podaci o tome koja je godina bila najtoplija daju razloge za zabrinutost, jer se lako može uočiti da postoji očigledan trend višedecenijskog zagrevanja planete.

Međutim, uvek je važno napomenuti da ovi rekordi važe samo kada se uzmu u obzir podaci „otkad se vrše merenja”. Šta ova odrednica tačno znači?

Danas je moguće temperaturu izmeriti na bilo kom kraju sveta pomoću preciznih termometara koji se često nalaze na brodovima i meteorološkim stanicama, pa je samim tim relativno lako izračunati i globalni prosek, a zatim pratiti da li se taj prosek menja. Međutim, kako su se tehnološke mogućnosti vremenom menjale, tako se i stari sačuvani podaci razlikuju po tome koliko se mogu upotrebiti u donošenju zaključaka o klimi u prošlosti, piše Jovana Nikolić za portal Klima101.rs.

Za prelomnu tačku se najčešće uzima 1880. godina, tako da se današnja poređenja globalnog proseka temperature vrše isključivo uzimajći u obzir godine koje su usledile nakon nje.

Ovaj trenutak je izabran za početak modernog merenja ne zato što termometri slični današnjim nisu postojali i ranije već zato što pre ovog perioda, ne postoji dovoljno podataka iz mnogih delova sveta, a velika većina stanica se nalazila samo u Evropi i Americi.

Takođe, pouzdanost izmerenih podataka pre 1880. godine može biti upitna, pošto još uvek nisu bili jasno definisani jedinstveni standardi merenja temperature kojih se danas pridržavaju sve meteorološke i klimatološke stanice na svetu.

Međutim, kako bismo na pravi način mogli da istražujemo klimatske promene nije nam dovoljno samo da znamo kako se temperatura kretala u poslednjih 160 godina, već se moramo vratiti još dalje u prošlost i pogledati temperature od pre više stotina hiljada, pa čak i miliona godina.

Kako ne postoji vremeplov kojim bi se mogli vratiti u prošlost, naučnici su pronašli druge načine za „putovanje kroz vreme” i otkrivanje kakva je klima vladala na našoj planeti u dalekoj prošlosti.

Šta kaže led?

Jedan od načina za upoznavanje klime u prošlosti je proučavanje ledenih jezgara.

Kada padne sneg, u njemu se zadržavaju mehurići ispunjeni vazduhom. Osim toga, u veoma hladnim krajevima pada toliko snega da se stalno talože novi slojevi godinama, vekovima, pa čak i milenijumima. Ali i u tim debelim ledenim pokrivačima i glečerima, mehurići i dalje ostaju.

Kako bi saznali kakva klima je vladala u prošlosti istraživači pažljivim bušenjem uspevaju da izvuku takozvano ledeno jezgro na kome se mogu uočiti različiti slojevi od kojih svaki potiče od snega koji je napadao određene sezone. Kada dođu do ovog jezgra, upravo su mehurići ti koji će najviše informacija pružiti jer u njima je zarobljen vazduh koji se može hemijski analizirati. Na ovaj način istraživači saznaju koliko je, u određenoj godini kada je sloj nastao, u atmosferi moglo biti ugljen-dioksida, azota ili kiseonika.

Poznajući načine njihovog kruženja kroz klimatski sistem, ili njihovog doprinosa efektu staklene bašte, posredno se mogu izvesti različiti zaključci o klimi u prošlosti, pa i temperaturi cele planete.

Što je sloj leda na kopnenoj masi stariji, to se njegovom analizom može otići dalje u prošlost. Tako se pomoću jezgra leda na Grenlandu može pratiti temperatura i do 250.000 godina unazad, a na Antarktiku čak 800.000 godina. Međutim, milionima godina unazad na ovaj način se ne može vratiti.

Sačuvano u fosilima

Biljke i životinje koje danas naseljavaju Zemlju mogu se dovesti u vezu sa određenim klimatskim uslovima koji im odgovaraju, ili drugim parametrima ekosistema u kom žive. Na sličan način, organizmi koji su nekada živeli mogu nam otkriti ponešto o prošlosti planete. Zato je jedan od načina za dobijanje podataka o temperaturi iz prošlosti, analiziranje fosila.

Fosili nam mogu otkriti i neke neobičnosti. Tako su na Aljasci pronađeni ostaci panjeva palmi, a na Arktiku fosilizovani delovi aligatora, što ukazuje da su pre 52 miliona godina u ovim danas ledenim predelima nekada vladali tropski uslovi.

Međutim, ovom metodom mogu se dobiti uglavnom samo grubi podaci da li je u određenom kraju bilo toplo ili hladno. Za više detalja potrebno je poslužiti se i drugim izvorima. Osim toga, fosili nas mogu odvesti najdalje 542 miliona godina unazad, jer stariji fosili složenih organizama nisu pronađeni.

Kako svaki od metoda proučavanja daleke prošlosti klime ima po neko ograničenje, najuspešnija su ona istraživanja koja kombinuju podatke dobijene na različite načine.

Razlika u atomskoj masi

Kako bismo otišli u još dalju prošlost i pratili šta se dešavalo sa temperaturom na našoj planeti, možemo koristiti i izotope hemijskih elemenata koji se pojavljuju u prirodi.

Najčešće se koristi kiseonik, tj. odnos izotopa kiseonik 16 i kiseonik 18 u vodi u okeanu. Kada je klima na našoj planeti hladnija okean je relativno „bogatiji” kiseonikom 18, dok se u periodima tople klime taj odnos promeni i dođe do porasta količine izotopa 16 u okeanu, pa on zato postaje relativno „siromašniji” izotopom 18.

Način da rekonstruišemo kakav je bio odnos ova dva izotopa u okeanima u prošlosti, a samim tim i da procenimo kakva je bila temperatura, jeste da ispitamo sastav sedimenata sa okeanskog dna

Ovi sedimenti su sačinjeni od ostataka starih morskih organizama i mikroorganizama i merenje izotopa u njihovom sastavu omogućava nam da rekontruišemo klimu koja je vladala i pre 100 miliona godina.

Kombinujući sve ove, ali i druge metode, istraživači mogu posmatrati kako se klima na Zemlji kroz prošlost menjala. To im pomaže da dođu do odgovora šta nas može očekivati u budućnost, kao i koliko je važno da već sada preduzmemo mere koje će zaustaviti klimatske promene kojima svedočimo