Kiedy myślimy o „wehikule czasu” nauka zazwyczaj sprowadza nas na ziemię. Tym razem dosłownie – do Allan Hills na Antarktydzie, gdzie COLDEX wydobył lodowy rdzeń zawierający najstarsze bezpośrednio datowane powietrze w historii badań. W wieku nawet 6 milionów lat! Jakkolwiek szalenie to nie brzmi, to właśnie pierwiastki zamknięte wewnątrz tej wyjątkowej „kapsuły”, mogą odpowiedzieć na wiele pytań dotyczących historii naszej planety.
Co zrobiono inaczej? Zamiast wiercić kilometry w „spokojnym” wnętrzu lądolodu, zespół Sarah Shackleton (Woods Hole) i Johna Higginsa (Princeton) świadomie wybrał margines – Allan Hills. To obszar niebieskiego lodu, gdzie topografia i silne wiatry regularnie zdejmują świeży śnieg, odsłaniając i unosząc ku powierzchni bardzo stare warstwy. W takich miejscach lód nie układa się w doskonały, ciągły zapis – dostajemy jednak serię wyjątkowo starych ujęć, które wcześniej były poza zasięgiem.
Naukowcy odkrywają zamarzniętą historię świata
Datowanie przeprowadzono metodą izotopową (argon), a obraz temperatury przez analizę izotopów tlenu w wodzie lodowej. Wyniki wskazują na długotrwały trend chłodzenia w pliocenie – około 12 stopni Celsjusza względem wcześniejszych, cieplejszych odcinków czasu. Co ważne, mówimy o empirycznym, bezpośrednim odczycie z „kapsuł czasu”, a nie o pośrednich wskaźnikach. To zmienia reguły gry dla testowania modeli klimatycznych, które muszą poprawnie odtwarzać nie tylko ostatnie 800 tys. lat, ale też scenariusze, gdy Ziemia była cieplejsza, a poziom mórz wyższy.
Modele systemu Ziemi opierają się na kalibracji względem danych historycznych, więc takie rozszerzenie zakresu daje ogromną korzyść. Jeśli dorzucamy bezpośrednie próbki z miocenu/pliocenu, możemy lepiej ocenić czułość klimatu na CO2 i metan, rolę ciepła oceanicznego oraz punkty przegięcia, w których system przechodzi w nowy rytm. Jak opisywałem na początku roku: dopiero niedawno europejski Beyond EPICA dowiercił się do 2,8 km lodu z ciągłym zapisem sięgającym 1,2 mln lat – to klucz do zrozumienia tzw. przejścia środkowego plejstocenu (zmiana okresu epok lodowych z ~41 tys. na ~100 tys. lat). Allan Hills dostarcza materiałów jeszcze starszych, choć w postaci przerywanych migawkowych sekwencji.
Wyścig naukowców przesuwa granicę wiedzy
Technicznie rzecz biorąc, COLDEX scala kilka linii innowacji, od georadaru i modelowania przepływu lodu, przez szybkie sondy termiczne mierzące pył w lodzie (pomocne przy szacowaniu wieku), po zaawansowaną analitykę gazów (rekonstrukcje CO2, CH4, N2O) i izotopów. To wszystko buduje podwaliny pod kolejne lata pracy rozpisane w ramach wieloletniego programu (2026–2031) w Allan Hills, który ma zagęścić serię „klimatycznych migawek” i poszukać jeszcze starszych próbek.
„W skutek odnalezienia tak niewiarygodnie starego lodu w Allan Hills, zaprojektowaliśmy długoterminowy projekt badawczy w tym regionie, żeby spróbować jeszcze bardziej rozszerzyć zakres wiedzy o zamierzchłych czasach” – powiedział dyrektor COLDEX Ed Brook
Jest też szerszy kontekst: międzynarodowy „wyścig po najstarszy lód” trwa. Beyond EPICA dał nam 1,2 mln lat ciągłej historii; inne zespoły celują w 1,5–2 mln lat. Zestawienie ciągłego rdzenia z „migawkami” z niebieskiego lodu pozwoli wypełnić luki i wychwycić mechanizmy, które sterowały klimatem, zanim Ziemia weszła w współczesny rytm zlodowaceń.
Najważniejsze pytania są praktyczne. Czy poziomy gazów cieplarnianych w tych odległych epokach i ich zmienność rzeczywiście tłumaczą długotrwałe ochłodzenie? Jaką rolę odgrywał ocean, którego „pamięć” decyduje o tym, jak szybko (i jak długo) system odpowiada na zaburzenia? Bezpośrednio datowane powietrze sprzed 6 mln lat to test dla naszych modeli i jeśli przejdą go wiarygodnie, zyskamy lepsze narzędzia do przewidywania skutków dzisiejszego wzrostu CO2.
Misja „wehikułu czasu” na Antarktydzie nie kończy się na jednym rekordzie. To zaproszenie do budowy długiego, spójnego katalogu przeszłości, który przełoży się na wiedzę o czekającej przyszłości, od lepszych prognoz poziomu mórz po strategie energetyczne i infrastrukturalne.
Źródła: space, coldex, pnas, polarjournal, sciencealert
