Cercetătorii au stabilit cu precizie temperatura ultimei ere glaciare, cunoscută sub numele de Ultimul Maxim Glaciar de acum 20.000 de ani, la aproximativ 46 de grade Fahrenheit.
Constatările lor le permit oamenilor de știință din domeniul climei să înțeleagă mai bine relația dintre nivelurile crescânde de astăzi ale dioxidului de carbon din atmosferă – un important gaz cu efect de seră – și temperatura medie globală.
Ultimul maxim glaciar, sau LGM, a fost o perioadă friguroasă în care ghețari uriași au acoperit aproximativ jumătate din America de Nord, Europa și America de Sud, precum și multe părți din Asia, în timp ce flora și fauna adaptate la frig au prosperat.
„Avem o mulțime de date despre această perioadă de timp, deoarece a fost studiată de atât de mult timp”, spune Jessica Tierney, profesor asociat la departamentul de geosciințe de la Universitatea din Arizona și autor principal al lucrării din Nature.
„Dar o întrebare la care știința a vrut de mult timp să obțină răspunsuri este simplă: Cât de rece a fost epoca glaciară?”
Această hartă globală arată diferențele de temperatură în comparație cu perioada preindustrială. Albastrul închis se traduce prin temperaturi mai scăzute. Straturile de gheață din trecut sunt suprapuse peste continente. (Credit: Jessica Tierney) Atunci cât de rece a fost epoca glaciară?
Cercetătorii au descoperit că temperatura medie globală din epoca glaciară a fost cu 6 grade Celsius (11 F) mai rece decât în prezent. Pentru context, temperatura medie globală a secolului XX a fost de 14 C (57 F).
„În experiența personală, s-ar putea să nu sune ca o diferență mare, dar, de fapt, este o schimbare uriașă”, spune Tierney.
Ea și echipa sa au creat, de asemenea, hărți pentru a ilustra modul în care diferențele de temperatură au variat în anumite regiuni specifice de pe glob.
„În America de Nord și Europa, cele mai nordice părți erau acoperite de gheață și erau extrem de reci. Chiar și aici, în Arizona, a existat o răcire mare”, spune Tierney. „Dar cea mai mare răcire a fost la latitudini înalte, cum ar fi Arctica, unde a fost cu aproximativ 14 C (25 F) mai rece decât în prezent.”
Constatările lor se potrivesc cu înțelegerea științifică a modului în care polii Pământului reacționează la schimbările de temperatură.
„Modelele climatice prezic că latitudinile înalte se vor încălzi mai repede decât latitudinile joase”, spune Tierney. „Când te uiți la proiecțiile viitoare, se încălzește foarte mult deasupra Arcticii. Acest lucru se numește amplificare polară. În mod similar, în timpul LGM, găsim modelul invers. Latitudinile mai înalte sunt pur și simplu mai sensibile la schimbările climatice și vor rămâne așa și în viitor.”
Nivelurile de dioxid de carbon
Cunoașterea temperaturii epocii glaciare este importantă deoarece este folosită pentru a calcula sensibilitatea climatică, adică cât de mult se schimbă temperatura globală ca răspuns la carbonul atmosferic.
Tierney și echipa sa au determinat că pentru fiecare dublare a carbonului atmosferic, temperatura globală ar trebui să crească cu 3,4 C (6,1 F), ceea ce se află la mijlocul intervalului prezis de cea mai recentă generație de modele climatice (între 1,8 și 5,6 C).
Nivelurile de dioxid de carbon atmosferic în timpul epocii glaciare erau de aproximativ 180 de părți pe milion, ceea ce este foarte scăzut. Înainte de Revoluția Industrială, nivelurile au crescut la aproximativ 280 de părți pe milion, iar astăzi au ajuns la 415 părți pe milion.
„Acordul de la Paris a dorit să mențină încălzirea globală la nu mai mult de 2,7 F (1,5 C) față de nivelurile preindustriale, dar cu nivelurile de dioxid de carbon crescând așa cum o fac, ar fi extrem de dificil să se evite o încălzire mai mare de 3,6 F (2 C)”, spune Tierney. „Avem deja în jur de 2 F (1,1 C) sub centură, dar cu cât ne încălzim mai puțin, cu atât mai bine, deoarece sistemul Pământului răspunde cu adevărat la schimbările de dioxid de carbon.”
‘Hindcast’ t0 look at the past
Din moment ce nu existau termometre în epoca glaciară, Tierney și echipa sa au dezvoltat modele pentru a traduce datele colectate din fosilele de plancton oceanic în temperaturi la suprafața mării. Apoi au combinat datele fosilelor cu simulări ale modelului climatic al LGM folosind o tehnică numită asimilare de date, care este folosită în prognoza meteo.
„Ceea ce se întâmplă într-un birou meteo este că se măsoară temperatura, presiunea, umiditatea și se folosesc aceste măsurători pentru a actualiza un model de prognoză și a prezice vremea”, spune Tierney. „Aici, folosim modelul climatic al Centrului Național pentru Cercetare Atmosferică din Boulder, Colorado, pentru a produce un hindcast al LGM, iar apoi actualizăm acest hindcast cu datele reale pentru a prezice cum a fost clima.”
În viitor, Tierney și echipa sa intenționează să folosească aceeași tehnică pentru a recrea perioadele calde din trecutul Pământului.
„Dacă putem reconstrui climatele calde din trecut”, spune ea, „atunci putem începe să răspundem la întrebări importante despre modul în care Pământul reacționează la niveluri foarte ridicate de dioxid de carbon și să îmbunătățim înțelegerea noastră cu privire la ceea ce ne-ar putea rezerva viitoarele schimbări climatice.”
Fundația Heisings-Simons și Fundația Națională pentru Știință au sprijinit această cercetare.