Fortidens gletsjere-spøgelser antyder fremtidige klimaudfordringer

For at forudsige, hvordan gletsjere vil reagere på klimaændringer i fremtiden, videnskabsmænd skal først forstå, hvordan de har reageret tidligere. Et team af forskere i Cosmogenic Nuclide Lab ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory har taget udfordringen op ved at studere glaciale rester over hele verden, fra Patagonien til Arktis.

Et af de mest interessante spørgsmål, som holdet undersøger, er, om gletsjere på forskellige breddegrader og halvkugler udvider sig og trækker sig tilbage på lignende tidspunkter, sagde Mike Kaplan, en Lamont forskningsprofessor, der arbejder i Cosmogenic Nuclide Lab. Før menneskelig indflydelse, der er stærke indikationer på, at klimamønstre, der påvirker gletsjere på den sydlige halvkugle, var ude af trit med dem i nord, sagde Kaplan, og forståelse af hvorfor kunne hjælpe med at fremskrive virkningerne af moderne klimaændringer.

Genopbygning af fortiden

Studerer gletsjertilbagetog, der skete mere end 11, 000 år siden kan være svært.

For at gøre det, holdet bruger en metode kaldet kosmogen dating. For at metoden skal virke, videnskabsmænd skal først identificere en velbevaret masse af sten eller sediment efterladt af en skrumpende gletsjer, der kaldes en moræne. Derefter, videnskabsmænd hugger dele af stenene i morænen væk for at tage tilbage til laboratoriet, hvor de kan analyseres for tilstedeværelsen af ​​beryllium-10, en isotop, der er dannet af kosmiske stråler i Jordens atmosfære.

At tælle atomer af beryllium-10 på klippernes overflade hjælper videnskabsmænd med at bestemme præcis, hvor længe klippen var udsat for atmosfæren, eller hvor længe siden den blev afdækket af is. Dette hjælper med at skabe en tidslinje for gletsjere, der udvider sig og trækker sig tilbage, og i sidste ende, afslører, hvordan klimaet ændrede sig over tid. I løbet af de sidste 10 år, forskere med Cosmogenic Nuclide Lab har brugt kosmogen datering til at dokumentere spøgelserne fra gletsjere på mere end fem kontinenter, inklusive Europa, Sydamerika, Antarktis, Australien, og Nordamerika.

"Det meste af vores viden om temperaturændringer på Jorden kommer fra iskerner i Antarktis og i Grønland, " sagde klimageoforsker Joerg Schäfer, hvem leder laboratoriet. "Men de er begge i meget ekstreme positioner - de er begge polære. Ind imellem, det er virkelig svært at finde pålidelige, nøjagtige termometre, og bjerggletsjere fylder dybest set det hul."

I de sidste mange år, gruppen har kortlagt glaciale rester af Patagoniens indlandsis nær Magellan-strædet i det sydlige Patagonien. der, forskning ledet af kandidatstuderende Carly Peltier viste beviser for, at i den sidste istid, Magellan-islappen ville have nået en position mere end 65 kilometer længere mod øst end tidligere rapporteret, leverer vigtige nye data til palæoklimatiske rekonstruktioner. Tilbagetrækningen fra denne maksimale gletsjerposition begyndte langsomt med 25, 000 år siden, med isen fortsætter med at stabilisere sig gentagne gange indtil omkring 18, 000 år siden, som derefter blev efterfulgt af hurtig, irreversibelt tilbagetog. Ved 16, 000 år siden, Patagoniens indlandsis var mere eller mindre forsvundet i det sydligste Sydamerika.

Med støtte fra National Science Foundation, holdet tog senest tilbage til Sydamerika i november 2019, denne gang for at studere og sammenligne historisk gletsjertilbagetog mere i den centrale Andesbjergkæde i løbet af de sidste 11, 000 år. Idéen er at afgøre, om gletsjere på forskellige breddegrader oplevede lignende udvidelser og tilbagetrækninger i løbet af den samme tidsperiode. Til den seneste undersøgelse, Kaplan og tre chilenske kolleger rejste med hest i næsten to dage for at prøve et fjerntliggende sted i det centrale Andesbjerge. der, de indsamlede mere end 35 moræneprøver for at bringe tilbage til laboratoriet, hvor de vil analysere deres kemiske sammensætning og sammenligne dem med prøver, som laboratoriegruppen har taget over de seneste år i det sydlige Andesbjerg i Chile. COVID-19 forsinkede analysen af ​​de nyeste prøver på grund af lukning og derefter gradvis genåbning af laboratorier i år, men Kaplan håber at starte snart.

"Med dette projekt vi bevæger os lidt nordpå i Sydamerika for at se, om de samme mønstre og ændringer, som vi har set i løbet af de sidste 10 eller 15 år [af vores gruppes forskning] fortsætter, mens du går nordpå, " sagde Kaplan. "En af de ting, vi forsøger at forstå, er, hvad der forårsagede gletsjervariabilitet i naturlig forstand før menneskelige virkninger på klimasystemet."

Maler et billede af fremtiden

I løbet af de sidste par årtier, indvirkningen af ​​menneskelige aktiviteter på klimaændringer og i sidste ende, gletsjer tilbagetog, er ubestridelig, ifølge Kaplan og Schäfer. Aktiviteter som skovrydning og afbrænding af kul og andre fossile brændstoffer førte til en stigning i kuldioxid i atmosfæren, hvor den omfavner planeten som et tørklæde, fører til en konstant stigning i globale temperaturer.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.