Hned za severozápadním okrajem rozsáhlého grónského ledového příkrovu objevili vědci z Northwestern University jezerní bahno, které přežilo poslední dobu ledovou. Bahno a v něm uhnízděné zbytky běžných mušek zaznamenávají dvě meziledové doby v severozápadním Grónsku. Přestože vědci již dlouho vědí, že v těchto dvou obdobích – na počátku holocénu a v posledním meziledovém období – došlo v Arktidě k oteplení v důsledku změn na oběžné dráze Země, směs druhů much zachovaných z těchto dob ukazuje, že v Grónsku bylo ještě tepleji, než se dosud předpokládalo.

Tato informace by mohla vědcům pomoci lépe posoudit citlivost Grónska na oteplování, a to díky testování a vylepšování modelů klimatu a chování ledového příkrovu. Tyto modely by pak mohly zlepšit předpovědi toho, jak by mohl grónský ledový příkrov, který pokrývá 80 % arktické země a zadržuje tolik ledu, že by to odpovídalo 20 stopám hladiny světového oceánu, reagovat na globální oteplování způsobené člověkem.

„Severozápadní Grónsko se může zdát opravdu vzdálené, ale to, co se stane s tímto ledovým příkrovem, bude důležité pro všechny v New Yorku, Miami a všech pobřežních městech po celém světě,“ řekl Yarrow Axford, hlavní autor studie a docent věd o Zemi a planetách na Northwesternu. „Jednou z velkých nejistot ve vědě o klimatu zůstává, jak rychle se Země mění, když se otepluje. Geologie nám dává možnost zjistit, co se dělo, když bylo na Zemi tepleji než dnes.“

Studie byla zveřejněna 4. června v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences a podíleli se na ní i spolupracovníci z Dartmouth College.

Lidé budou možná překvapeni, jak vypadalo dnešní mrazivé Grónsko během posledních dvou meziledových dob. Dnes se teplota v severozápadním Grónsku pohybuje mezi třicítkou a čtyřicítkou Fahrenheita a v létě se potýká se sněhovými bouřemi. Průměrné letní teploty na počátku holocénu (před 8 000 až 11 000 lety) a v posledním meziledovém období (před 116 000 až 130 000 lety) však šplhaly vysoko k padesátce.

Během posledního meziledového období se hladina světového oceánu zvýšila o 15 až 30 stop, a to především v důsledku ztenčení ledového příkrovu Grónska a Antarktidy. Nyní se však tým Northwesternu domnívá, že ledový příkrov severního Grónska zaznamenal silnější oteplení, než se dosud předpokládalo, což by mohlo znamenat, že Grónsko je za tento vzestup mořské hladiny zodpovědnější.

Vrstva času

Pro měření těchto dávných teplot se vědci zaměřují na ledová jádra a jádra jezerních sedimentů. Protože led a jezerní sedimenty vznikají postupným narůstáním ročních vrstev sněhu nebo bahna, obsahují tato jádra archivy minulosti. Prohlížením těchto vrstev mohou vědci zjistit, jaké klima panovalo před dávnými věky. Nalezení jezerních sedimentů starších než přibližně 10 000 let však bylo v Grónsku historicky velmi obtížné.

„Klasická věc, kterou ledovce dělají, je sesouvání,“ řekl Axford. „Takže když se ledovcový příkrov zvětší, všechna ta úžasná geologie se nabere a vyplivne do oceánů.“

Axfordův tým však našel oblast, kde tomu tak nebylo.

Klima v severozápadním Grónsku skýtá ideální podmínky pro uchování sedimentů v malém jezeře, které Axfordův tým kvůli jeho tvaru láskyplně nazývá „Jezero voskových rtů“.

„Během poslední doby ledové tam byl ledový příkrov dostatečně tenký a atmosféra dostatečně chladná, takže ledový příkrov přimrzl k zemi, místo aby na své základně roztál a sesunul se,“ uvedl Jamie McFarlin, doktorand na katedře věd o Zemi a planetách na Northwesternu, který studii vedl. „Rostl sám na sobě a zachoval většinu geologie pod sebou.“

„Led se po tomto místě jemně pohyboval po špičkách, místo aby ho přeoral,“ dodal Axford.

Po odebrání dvoumetrové trubice sedimentů z dna jezera Wax Lips McFarlin procházel vrstvy a zkoumal ty z raného holocénu a poslední meziledové doby. Tehdy si všimla směsice druhů jezerních mušek, tzv. chironomidů, která naznačovala teplejší klima v obou obdobích. Zvláště překvapivé: V posledním meziledovém období se to hemžilo jiným druhem hmyzu známým jako přízračná muška. Ačkoli byly v severních klimatických oblastech zaznamenány fantomové mušky v malém množství, člověk by musel cestovat 1000 mil na jih do kanadské provincie Labrador, aby našel fantomové mušky ve srovnatelném množství jako v posledním interglaciálu v severozápadním Grónsku.

„Pokud víme, nikdy nebyl nalezen v Grónsku. Myslíme si, že je to poprvé, co ji tam někdo zaznamenal v dávných sedimentech nebo moderních jezerech,“ uvedl Axford. „Byli jsme opravdu překvapeni, jak daleko na sever migroval.“

Širší obrázek

Objev této směsice hmyzu znamená, že průměrný červenec v severozápadním Grónsku během posledních dvou meziledových dob s největší pravděpodobností vystoupal nad 50 stupňů a během posledního meziledového období možná až k padesátce. To potvrzuje kontroverzní geologické záznamy sestavené z ledových jader odebraných v okolí, které rovněž naznačovaly výrazné oteplení v těchto obdobích.

„Jiné záznamy ukázaly, že klima severního Grónska bylo v těchto obdobích mnohem teplejší, než lidé očekávali, a tyto výsledky se setkaly s oprávněným skepticismem,“ řekl Axford. „Nyní máme nezávislý záznam, který potvrzuje, že když se Arktida v minulosti oteplovala, docházelo k obzvláště silnému oteplování v severním Grónsku.“

Tato data pomohou širší vědecké komunitě dále zdokonalovat modely klimatu a ledových příkrovů, které se používají k předpovídání budoucích změn.

„Toto je druh terénního výzkumu, který potřebujeme, abychom získali skutečně přesné klimatické modely a prognózy,“ řekla Magdalena Osburnová, odborná asistentka věd o Zemi a planetách na Northwesternu, která je spoluautorkou studie. „Zjistili jsme, že v některých případech modely nezahrnují teploty, které jsou pro tuto část světa dostatečně teplé.“

Je zde jedna výhrada. Dobře známé změny na oběžné dráze Země způsobily oteplení během raného holocénu a poslední doby meziledové. Dnešní oteplování pochází ze zdrojů způsobených člověkem a probíhá mnohem rychleji než oteplování během těchto meziledových dob. To znamená, že existuje možnost, že Země nebude na současné oteplování reagovat stejným způsobem.

„Minulé klima je naší nejlepší analogií pro budoucí oteplování a naše výsledky naznačují, že země v těchto velmi vysokých zeměpisných šířkách v Arktidě se může v nadcházejícím století oteplit ještě více, než se předpokládá,“ řekl Axford. „Ale nic v minulosti Země není dokonalou analogií, protože to, co se děje dnes, je naprosto bezprecedentní.“

Tato práce byla podpořena Úřadem polárních programů Národní vědecké nadace (NSF) (ocenění 1108306 a 1107411), stipendiem NSF Graduate Research Fellowship, Geologickou společností Ameriky a Institutem pro udržitelnost a energii na Northwesternu.