Świadectwa zmian prądów morskich... z dna kujawskiego jeziora

Prof. Tomasz Goslar z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu otrzymał w grudniu Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w obszarze nauk o życiu i o Ziemi. Nagrodę przyznano mu za wkład w ustalenie chronologii zmian stężenia izotopu węgla C14 w atmosferze podczas ostatniego zlodowacenia.

Naukowcy, aby dobrze rozumieć współczesne zmiany klimatu, przyglądają się uważnie anomaliom, jakie zachodziły w przeszłości. Tymczasem jednak ostatnia poważna zmiana klimatu na półkuli północnej miała miejsce bardzo dawno temu - pod koniec ostatniego zlodowacenia, w okresie tzw. młodszego dryasu, który zaczął się prawie 13 tys. lat temu i trwał ok. 1,1 tys. lat. Wtedy nastąpiło gwałtowne ochłodzenie: w ciągu 150 lat średnia roczna temperatura na terenach Polski spadła o 5 st. C, a potem w ciągu 60 lat powróciła do poprzedniego poziomu. Prof. Tomasz Goslar postanowił dokładnie zbadać, co działo się w tamtym okresie.

"Już 20 lat temu, kiedy prowadziłem te badania, pojawiła się hipoteza, że zmiany klimatu mogą być spowodowane zmianą cyrkulacji wody w Oceanie Atlantyckim" - opowiedział w rozmowie z PAP prof. Goslar i wyjaśnił, że dziś klimat Europy jest podgrzewany dzięki Prądowi Zatokowemu (Golfsztromowi). "Woda, która dociera na obszary północnego Atlantyku (rejon Morza Norweskiego), opada w głąb, na kilka kilometrów. W badaniach, które prowadziłem, dostarczyłem dodatkowego argumentu na rzecz hipotezy, że ochłodzenie klimatu na początku młodszego dryasu było związane z zatrzymaniem tej cyrkulacji" - zaznaczył prof. Goslar.

Problemem było to, jak zbadać funkcjonowanie Prądu Zatokowego przed tysiącami lat. Przecież nawet badanie tego, jak dzisiaj działa Golfsztrom jest bardzo skomplikowane. Okazuje się jednak, że wnioski dotyczące cyrkulacji wód oceanicznych można wyciągnąć z badań radiowęglem. "To promieniotwórczy rodzaj węgla, który produkowany jest w atmosferze. Ale potem np. rozpuszcza się w wodzie i rozprowadzany jest po oceanie. Jeśli cyrkulacja pionowa wody się zmienia, ma to również wpływ na stężenie radiowęgla w powietrzu" - powiedział naukowiec.

Aby zbadać stężenie radiowęgla w atmosferze przed dziesiątkiem tysięcy lat, można np. wwiercać się w lądolód albo badać dno oceanu. Ale trudno wtedy z dużą precyzją ustalić dokładną datę powstania pobranej próbki. Prof. Goslar w swoich badaniach posłużył się jednak innym, bardzo osobliwym kalendarzem - uformowanym na dnie jeziora Gościąż na Kujawach. "Życie w jeziorze zmienia się w sposób sezonowy, a w niektórych jeziorach sezonowa zmienność zostaje zachowana w strukturze osadu, w postaci warstewek" - opowiada prof. Goslar. Wystarczy więc dokładnie policzyć warstewki (jasne powstają latem, a ciemne - zimą), żeby znaleźć materię organiczną dokładnie z poszukiwanego okresu. W tych próbkach zmierzono - nowatorskimi technikami - stężenie węgla C14. "Wszystko to sprawiło, że potrafiliśmy pokazać, że na początku młodszego dryasu stężenie radiowęgla w atmosferze zmieniło się w sposób anomalny. Najlepszym dla tego wyjaśnieniem było to, które dotyczyło zmian cyrkulacji prądów morskich" - podsumował badacz.

Prof. Goslar dodał, że jądra atomów radiowęgla powstają w atmosferze z atomów azotu. "Taki atom radiowęgla utlenia się i tworzy dwutlenek węgla, który z czasem rozpuszcza się w wodzie. Bo w wodzie oceanów jest 50 razy więcej węgla - również węgla C14 - niż w powietrzu atmosferycznym" - zwrócił uwagę badacz. Dodał, że prąd oceaniczny może być taką "pompą", która wysysa radiowęgiel z powietrza i transportuje go na dno zbiornika. Jeśli taka "pompa" będzie słabsza, stężenie dwutlenku węgla (także C14) w atmosferze (a potem - i w wodach lądowych) zmaleje. To właśnie sprawdzał w swoich badaniach prof. Goslar.

"Nasza praca była w Polsce unikatowa, ale na świecie kilku badaczy podejmowało ten temat z różnych stron. Dzięki temu trochę bardziej poważniej zajęto się studiowaniem, czy taka zmiana cyrkulacji wód oceanicznych nie grozi nam w przyszłości" - wyjaśnił rozmówca PAP i przyznał, że m.in. dzięki jego badaniom udoskonalono prognozy zmian klimatu. Fizyk wyjaśnił, że zmiany, jakie zachodzić mogą w Prądzie Zatokowym, prowadzić mogą do zmian klimatu nie tylko w Europie, ale także - w dłuższym okresie - nawet i na całym świecie.

Tymczasem to, jak cyrkuluje woda w oceanie, zależy m.in. od tego, ile wody odparuje, ile spłynie z rzeką, ile z lodowca. "To szalenie skomplikowana rzecz. Ale kto wie, może za 20 lat będziemy w stanie przewidywać zachowanie tak złożonych systemów" – zakończył naukowiec.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ mrt/