Vědci určili teplotu poslední doby ledové, známou jako poslední glaciální maximum před 20 000 lety, na přibližně 46 stupňů Fahrenheita.

Jejich zjištění umožňují klimatologům lépe pochopit vztah mezi dnešní rostoucí hladinou oxidu uhličitého v atmosféře – hlavního skleníkového plynu – a průměrnou globální teplotou.

Poslední glaciální maximum neboli LGM bylo mrazivé období, kdy obrovské ledovce pokrývaly asi polovinu Severní Ameriky, Evropy a Jižní Ameriky a mnoho částí Asie, zatímco flóra a fauna, které byly přizpůsobeny chladu, prosperovaly.

„O tomto období máme spoustu údajů, protože se studuje už tak dlouho,“ říká Jessica Tierneyová, docentka na katedře geověd na Arizonské univerzitě a hlavní autorka článku v časopise Nature.

„Ale jedna otázka, na kterou věda už dlouho hledá odpověď, je jednoduchá:

Takže jak chladná byla doba ledová?

Vědci zjistili, že průměrná globální teplota v době ledové byla o 6 stupňů Celsia (11 F) nižší než dnes. Pro srovnání, průměrná globální teplota 20. století byla 14 C (57 F).

„Z vaší osobní zkušenosti to nemusí znít jako velký rozdíl, ale ve skutečnosti je to obrovská změna,“ říká Tierneyová.

Svým týmem také vytvořila mapy, které znázorňují, jak se teplotní rozdíly lišily v jednotlivých oblastech světa.

„V Severní Americe a Evropě byly nejsevernější části pokryty ledem a byly extrémně chladné. Dokonce i zde v Arizoně došlo k velkému ochlazení,“ říká Tierney. „Ale největší ochlazení bylo ve vysokých zeměpisných šířkách, například v Arktidě, kde bylo asi o 14 C (25 F) chladněji než dnes.“

Jejich zjištění odpovídají vědeckým poznatkům o tom, jak zemské póly reagují na změny teploty.

„Klimatické modely předpovídají, že vysoké zeměpisné šířky se budou oteplovat rychleji než nízké,“ říká Tierney. „Když se podíváte na budoucí prognózy, nad Arktidou se opravdu oteplí. To se označuje jako polární zesílení. Podobně během LGM nacházíme opačný vzorec. Vyšší zeměpisné šířky jsou prostě citlivější na klimatické změny a bude tomu tak i do budoucna.“

Hladina oxidu uhličitého

Znalost teploty doby ledové je důležitá, protože se používá k výpočtu citlivosti klimatu, tedy toho, jak moc se globální teplota mění v reakci na atmosférický uhlík.

Tierneyová a její tým určili, že při každém zdvojnásobení atmosférického uhlíku by se měla globální teplota zvýšit o 3,4 C (6,1 F), což je uprostřed rozmezí předpovídaného nejnovější generací klimatických modelů (1,8 až 5,6 C).

Hladina oxidu uhličitého v atmosféře během doby ledové byla asi 180 částic na milion, což je velmi málo. Před průmyslovou revolucí se hladina zvýšila asi na 280 částic na milion a dnes dosáhla 415 částic na milion.

„Pařížská dohoda chtěla udržet globální oteplení maximálně o 2,7 F (1,5 C) oproti předindustriální úrovni, ale s rostoucí hladinou oxidu uhličitého tak, jak roste, by bylo velmi obtížné zabránit oteplení o více než 3,6 F (2 C),“ říká Tierney. „Už teď máme za sebou asi 2 F (1,1 C), ale čím méně se oteplí, tím lépe, protože zemský systém skutečně reaguje na změny oxidu uhličitého.“

„Hindcast“ t0 pohled do minulosti

Protože v době ledové neexistovaly žádné teploměry, Tierneyová a její tým vyvinuli modely, které převádějí data získaná z fosilií oceánského planktonu na teplotu mořské hladiny. Poté zkombinovali data z fosilií se simulacemi klimatických modelů LGM pomocí techniky zvané asimilace dat, která se používá při předpovědi počasí.

„V meteorologické kanceláři se děje to, že měří teplotu, tlak, vlhkost a na základě těchto měření aktualizují předpovědní model a předpovídají počasí,“ říká Tierneyová. „Zde používáme klimatický model Národního centra pro výzkum atmosféry se sídlem v coloradském Boulderu, abychom vytvořili zpětný odhad LGM, a pak tento zpětný odhad aktualizujeme pomocí skutečných dat, abychom předpověděli, jaké bylo klima.“

V budoucnu Tierneyová a její tým plánují použít stejnou techniku k obnovení teplých období v minulosti Země.

„Pokud dokážeme rekonstruovat minulá teplá období,“ říká, „pak můžeme začít odpovídat na důležité otázky o tom, jak Země reaguje na skutečně vysoké hladiny oxidu uhličitého, a zlepšit naše chápání toho, jaké mohou být budoucí změny klimatu.“

Výzkum podpořily nadace Heisings-Simons Foundation a National Science Foundation.