Stalagmity źródłem wiedzy o zmianach klimatu

Stalagmity mogą służyć geologom do odtworzenia historycznych zmian klimatycznych. To metoda skuteczniejsza niż analiza słojów drzew – wynika z najnowszych badań. Nacieki jaskiniowe „zapisują” m.in. informacje o deszczowych latach i łagodnych zimach z tysięcy lat.

Stalagmity

.Stalagmity to formy naciekowe narastające ku górze od dna jaskiń krasowych. Powstają, gdy woda nasycona dwutlenkiem węgla rozpuszcza skały wapienne i kapie ze stropu jaskini. Stalagmity (podobnie jak stalaktyty i stalagnaty) tworzą się stopniowo i przyrastają warstwami. Analiza składu chemicznego poszczególnych warstw przynosi więc informacje na temat środowiska naturalnego i klimatu panujących w przeszłości.

Geolodzy z Uniwersytetu w Heidelbergu i Instytutu Technologii w Karlsruhe (Niemcy) wykorzystali to do określenia warunków klimatycznych sprzed wieków. Przeanalizowali zawartość izotopów tlenu w stalagmicie z jaskini w południowych Niemczech. Połączyli otrzymane w ten sposób informacje z danymi uzyskanymi ze słojów drzew. Na tej podstawie badacze zrekonstruowali krótkoterminowe zmiany klimatu sprzed wieków i porównali je z zapisami historycznymi.

„Jeszcze niedawno trwające krótko zmiany klimatyczne określano jedynie na podstawie zapisów słojów drzew. Przyrastają one różnie w zależności od dostępu do wody. Rozmiar słojów drzew dostarcza więc informacji na temat dynamiki sezonowych opadów, a więc warunków klimatycznych w danym okresie wzrostu” – tłumaczył dr Tobias Kluge, geolog z Karlsruhe Institute of Technology i współautor badania, które opublikowano na łamach „Earth and Planetary Science Letters” (10.1016/j.epsl.2023.118458). I dodał, że zwykle obfite opady w miesiącach letnich występują w okresach o niższej średniej rocznej temperatur, a mokre zimy wskazują na okresy cieplejsze.

Skład nacieków zależy od wody z opadów atmosferycznych, która infiltruje jaskinię. Woda deszczowa w zimnych i ciepłych porach roku zawiera inne ilości izotopów tlenu (tlen-16 i tlen-18). Na podstawie analizy ich zawartości w poszczególnych warstwach stalagmitów można stwierdzić, w których latach dominowały opady zimowe lub letnie.

Szczegóły badań niemieckich geologów

.Autorzy opracowania zbadali stalagmit z Małej Jaskini Diabelskiej (Kleine Teufelshöhle) niedaleko miasteczka Pottenstein w Bawarii. Naciek narastał od 1 do 4 cm na 1000 lat. Naciek o kilkucentymetrowej średnicy może dostarczyć danych na temat warunków klimatycznych z setek i tysięcy lat. Zawartość izotopów tlenu w poszczególnych warstwach stalagmitu ustalono za pomocą sondy jonowej w Instytucie Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Heidelbergu.

„Analizy wymagały precyzyjnych pomiarów w rocznych strefach wzrostu stalagmitu, które mają grubość zaledwie kilku mikrometrów (mikrometr to jedna tysięczna milimetra – red.)” – wyjaśnił prof. dr Mario Trieloff, kierownik laboratorium Heidelberg Ion Probe.

Na podstawie wyników badań naukowcy byli w stanie określić panujące przed wiekami regionalne i globalne warunki środowiskowe. W stalagmicie odkryli m.in. zapis z wyjątkowo zimnego roku 1816, nazywanego „rokiem bez lata”, który szczególnie dał się we znaki mieszkańcom Stanów Zjednoczonych, Kanady i północnej Europy. Mrozy i późniejsze powodzie zniszczyły większość upraw w tych regionach, co spowodowało klęskę głodu. Wiele ofiar pochłonęły też gwałtowne burze śnieżne, które pojawiły się w czerwcu. Geolodzy uważają, że takie ekstremalne zjawiska pogodowe były wynikiem zmian klimatycznych, które nastąpiły w wyniku wcześniejszych erupcji wulkanu Tambora w Indonezji – z lat 1809 i 1815.

Analiza zawartości izotopów tlenu w bawarskim stalagmicie dostarcza również dowodów na długoterminowe zmiany klimatyczne, takie jak Mała Epoka Lodowcowa, która trwała mniej więcej w latach 1300-1850, a największe ochłodzenie przypadło na lata od końca XVI do końca XVII w. Naukowcy stwierdzili, że w tym okresie występowały częste powodzie – takie jak nawiedzające wówczas okolice Norymbergi.

„Dane z jaskini koło Pottenstein porównaliśmy z »zapisem« ze słojów drzew z okolicy. Jedne i drugie wskazują na mroźne, suche zimy w okresie Małej Epoki Lodowcowej i powodzie o katastrofalnych skutkach” – powiedział dr Kluge.

Naukowcy uważają, że ich praca może nie tylko rzucić światło na zmiany klimatyczne zachodzące w przeszłości, ale też pomóc w opracowaniu skutecznych metod prognozowania ekstremalnych zjawisk pogodowych.

Gospodarka umiaru powinna być naszym celem

.„Aby uratować klimat, jest nam potrzebna mądra rewolucja” – stwierdził Andrzej KASSENBERG, współzałożyciel i długoletni prezes Instytutu na rzecz Ekorozwoju, inicjator i pierwszy przewodniczący Komisji ds. Ocen Oddziaływania na Środowisko, w rozmowie z Michałem KŁOSOWSKIM, zastępcą redaktora naczelnego „Wszystko co Najważniejsze”.

Andrzej KASSENBERG pytany o to, czy w Polsce jesteśmy przygotowani na coraz wyższe temperatury, odpowiedział, że „to zależy, jak na to patrzymy. Czy patrzymy z punktu widzenia szarych obywateli, którzy zmagają się z tymi temperaturami, czy patrzymy z punktu widzenia gospodarki i określonych sektorów gospodarczych. Zarówno jedno, jak i drugie spojrzenie prowadzi do konkluzji, że klimat się zmienił i będzie się zmieniał – stoimy w obliczu katastrofy klimatycznej, która nie wydarzy się jutro, ale sądzić należy, że jeżeli nie zmienimy naszego sposobu życia, to w drugiej połowie XXI wieku nastąpią ekstremalne zmiany. Będzie ich coraz więcej, będą coraz silniejsze, a w konsekwencji może się okazać, że w niektórych rejonach ludzie kompletnie nie będą mieli warunków do życia. Już dzisiaj z ogromnym trudem przyjmujemy kilka milionów uchodźców z Ukrainy, a wówczas będą to setki milionów z całego świata. To, co się dzieje, jest bardzo poważnym ostrzeżeniem”.

Odnosząc się do kwestii greenwashingu Andrzej KASSENBERG stwierdził, że to zjawisko „było i będzie”. Jak podkreślił, „zetknąłem się z analizą największych firm na świecie – prawie 70 proc. ma jakieś dokumenty, które mówią o tym, że firmy te będą działać na rzecz klimatu. Ale jeśli się temu przyjrzymy, to stwierdzimy, że w znaczącej części nie ma tam konkretów, które by pozwalały wierzyć, że to się stanie. Część biznesu musi przestać funkcjonować”.

W odpowiedzi na pytanie, czy jako Polacy będziemy w stanie sprostać wszystkim wyzwaniom związanym z kwestiami klimatycznymi, Andrzej KASSENBERG zaznaczył, iż „obecna rzeczywistość pokazuje, że nie. Idziemy trochę w innym kierunku, a najbardziej martwi mnie to, że w ogóle nie bierzemy pod uwagę kwestii takich jak sprawiedliwość pokoleniowa, bo gry polityczne prowadzone są także w sprawach klimatycznych, które są istotne dla przyszłych pokoleń. Ale to nie oznacza, że w przyszłości się to nie zmieni”.

PAP/Anna Bugajska/WszystkoCoNajważniejsze/SN