Ajándékozz éves hvg360 előfizetést!
A földtörténet egyik legmarkánsabb ugrásszerű éghajlatváltozását, az Antarktisz eljegesedésével járó ősi globális lehűlés dinamikáját modellezték újszerű módon, laboratóriumi kísérletek és számítógépes szimulációk együttes alkalmazásával magyar fizikusok és geológusok az ELTE Kármán-laboratóriumában. Az eredmények elősegíthetik a napjainkban zajló gyors klímaváltozás dinamikájának megértését is.
Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat kutatói azt vizsgálták, hogy mennyiben kielégítő az úgynevezett eocén-oligocén átmenet évtizedek óta széles körben elterjedt, tankönyvekben is szereplő magyarázata. Eszerint a Dél-Amerikát az Antarktiszi-félszigettel összekötő földhíd szétválása, azaz a Drake-átjáró kinyílása játszott kulcsszerepet az esemény történetében, ezzel ugyanis létrejött bolygónk legnagyobb vízhozamú óceáni áramlata, az Antarktiszt körbefutó cirkumpoláris áramlás. A hagyományos értelmezés szerint e vízkörzés megindulásával a déli sarkvidék elszigetelődött a trópusok melegét szállító óceáni áramlatoktól, ezáltal a Déli-óceán és az Antarktisz hőmérséklete csökkenni kezdett, míg végül megjelent az állandó jégtakaró.
A kutatók az ELTE Fizikai Intézetének Kármán-laboratóriumában (amely Közép-Európa egyetlen kifejezetten klímakutatási célú áramlástani kutatóhelye) és a Brandenburgi Műszaki Egyetemen (Cottbus, Németország) folytatott kísérleteikben a Déli-óceán radikálisan leegyszerűsített modelljét tanulmányozták. A laboratóriumi elrendezés egy tengelye körül forgatott és vízzel feltöltött hengerszimmetrikus tartály, melyben az oldalfalak fűtésével és hűtésével biztosították a „sarkvidék-egyenlítő” hőmérséklet-különbséget.
A modellben egy kiemelhető válaszfal képviselte a zárt Drake-átjárót, s nagypontosságú infravörös érzékelőkkel figyelték a modell-óceán hőmérséklet-viszonyainak átrendeződését az akadály kiemelését követően.
Az ELTE közleményéből kiderül: a kísérletekben meglepő módon azt tapasztalták, hogy a „tengerfelszíni” hőmérséklet-értékek nemhogy csökkentek, hanem minden esetben nőttek az átjáró kinyílása után, ellentmondva a köráramlás beindulásának hűtő hatására vonatkozó bevett tankönyvi érvelésnek.
A kísérleti eredmények és a földtörténeti hőmérséklet-rekonstrukciók adatai között feszülő ellentmondás feloldása érdekében a csoport egy, az óceáni vízkörzést is magában foglaló globális számítógépes klímamodellhez fordult, amelyben lehetőségük nyílt a Drake-átjáró virtuális „bezárására”, vagyis a kontinensek körvonalának átrajzolására – magyarázzák a kutatók. A PlaSim (Planet Simulator) programcsomag megengedte azt is, hogy kiiktassák a modellből a tengeri jég képződését leíró egyenleteket.
A Scientific Reports tudományos folyóiratban minap közölt eredmények azt mutatták, hogy amennyiben a szimulációban megengedik az óceáni jég kialakulását, mely jelentős fényvisszaverő (és ezzel hűtő-) hatással bír, akkor a Drake-átjáró kinyílása valóban globális hőmérséklet-csökkenéshez vezet, összhangban a földtörténeti adatokkal. Ám amennyiben a jégkeletkezést blokkolják a programban, akkor a jégmentes laboratóriumi kísérlettel megegyező módon enyhe hőmérséklet-növekedés tapasztalható.
A kutatók várakozásai szerint az eredmények hozzájárulnak a 34 millió évvel ezelőtti hirtelen klímaváltozás bonyolult ok-okozati viszonyainak „szétszálazásához”. Rámutatnak arra, hogy önmagában nem állja meg a helyét a jégkeletkezés másodlagos fényvisszaverő hatását elhanyagoló hagyományos érvelés, mely szerint az óceáni áramlási rendszer átrendeződése önmagában is indokolhatta volna bolygónk hirtelen lehűlését. Az ELTE közleményében hangsúlyozzák:
Földünk múltbéli óceáni és légköri folyamatainak megértése napjaink aggasztó ütembe kapcsolt éghajlatváltozásának előrejelzésében is hasznosulhat.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.
