Kutatók leszögezték az utolsó jégkorszak hőmérsékletét, a 20 000 évvel ezelőtti utolsó jégkorszak maximumát, körülbelül 46 Fahrenheit-fokra.

Eredményeik lehetővé teszik az éghajlatkutatók számára, hogy jobban megértsék az összefüggést a légköri szén-dioxid – a fő üvegházhatású gáz – és a globális átlaghőmérséklet mai emelkedő szintje között.

Az utolsó jégkorszaki maximum, vagy LGM egy olyan fagyos időszak volt, amikor hatalmas gleccserek borították Észak-Amerika, Európa és Dél-Amerika mintegy felét, valamint Ázsia számos részét, miközben a hideghez alkalmazkodott növény- és állatvilág virágzott.

“Rengeteg adatunk van erről az időszakról, mert olyan régóta tanulmányozzák” – mondja Jessica Tierney, az Arizonai Egyetem geotudományi tanszékének docense és a Nature-ben megjelent tanulmány vezető szerzője.

“De az egyik kérdés, amelyre a tudomány régóta választ szeretne kapni, egyszerű:

Szóval mennyire volt hideg a jégkorszak?

A kutatók megállapították, hogy a jégkorszak globális átlaghőmérséklete 6 Celsius-fokkal (11 F) volt hidegebb, mint napjainkban. Összehasonlításképpen, a 20. század globális átlaghőmérséklete 14 Celsius-fok volt.

“A saját személyes tapasztalatunkban ez talán nem hangzik nagy különbségnek, de valójában hatalmas változásról van szó” – mondja Tierney.

Ő és csapata térképeket is készített, hogy bemutassa, hogyan változott a hőmérsékletkülönbség a világ egyes régióiban.

“Észak-Amerikában és Európában a legészakibb részeket jég borította, és rendkívül hideg volt. Még itt, Arizonában is nagy lehűlés volt” – mondja Tierney. “De a legnagyobb lehűlés a magas szélességeken volt, például az Északi-sarkvidéken, ahol körülbelül 14 Celsius-fokkal hidegebb volt, mint ma.”

Eredményeik illeszkednek a tudományos ismeretekhez arról, hogy a Föld pólusai hogyan reagálnak a hőmérsékletváltozásra.

“Az éghajlati modellek azt jósolják, hogy a magas szélességek gyorsabban melegednek, mint az alacsony szélességek” – mondja Tierney. “Ha megnézzük a jövőbeli előrejelzéseket, akkor az Északi-sarkvidék felett lesz igazán meleg. Ezt nevezik sarki erősödésnek. Hasonlóképpen, az LGM alatt a fordított mintát találjuk. A magasabb szélességi fokok egyszerűen érzékenyebbek az éghajlatváltozásra, és ez a jövőben is így marad.”

Szén-dioxid szint

A jégkorszak hőmérsékletének ismerete azért fontos, mert az éghajlati érzékenység kiszámításához használják, ami azt jelenti, hogy a globális hőmérséklet mennyire változik a légköri szén-dioxid hatására.

Tierney és csoportja megállapította, hogy a légköri szén minden megduplázódása esetén a globális hőmérsékletnek 3,4 C-kal (6,1 F) kellene emelkednie, ami az éghajlati modellek legújabb generációja által előre jelzett tartomány (1,8-5,6 C) közepén van.

A légköri szén-dioxid szintje a jégkorszak alatt körülbelül 180 ppm volt, ami nagyon alacsony. Az ipari forradalom előtt a szint körülbelül 280 ppm-re emelkedett, ma pedig elérte a 415 ppm-et.

“A Párizsi Megállapodás a globális felmelegedést legfeljebb 1,5 C-nál (2,7 F) nagyobb mértékben akarta tartani az iparosodás előtti szinthez képest, de a szén-dioxid szintjének ilyen mértékű növekedése mellett rendkívül nehéz lenne elkerülni a 2 C-nál (3,6 F) nagyobb felmelegedést” – mondja Tierney. “Már most is körülbelül 2 F (1,1 C) van a tarsolyunkban, de minél kevésbé melegszünk, annál jobb, mert a Föld rendszere valóban reagál a szén-dioxid változásaira.”

‘Hindcast’ t0 look at the past

Mivel a jégkorszakban nem voltak hőmérők, Tierney és csapata modelleket dolgozott ki, hogy az óceáni planktonkövületekből gyűjtött adatokat a tengerfelszín hőmérsékletére fordítsák. Ezután kombinálták a fosszilis adatokat az LGM-re vonatkozó klímamodell-szimulációkkal egy adatasszimilációnak nevezett technika segítségével, amelyet az időjárás-előrejelzésben használnak.

“Egy meteorológiai irodában az történik, hogy mérik a hőmérsékletet, a nyomást, a páratartalmat, és ezeket a méréseket felhasználják egy előrejelző modell frissítésére és az időjárás előrejelzésére” – mondja Tierney. “Itt a Boulderben, Coloradóban található National Center for Atmospheric Research (Nemzeti Légkörkutató Központ) klímamodelljét használjuk, hogy elkészítsük az LGM egy utólagos előrejelzését, majd ezt az utólagos előrejelzést frissítjük a tényleges adatokkal, hogy megjósoljuk, milyen volt az éghajlat.”

A jövőben Tierney és csapata ugyanezt a technikát tervezi használni a Föld múltjának meleg időszakainak újraalkotására.

“Ha rekonstruálni tudjuk a múltbeli meleg éghajlatokat” – mondja – “akkor elkezdhetünk válaszolni fontos kérdésekre arról, hogyan reagál a Föld a valóban magas szén-dioxid szintre, és javíthatjuk a jövőbeli klímaváltozással kapcsolatos ismereteinket.”

A kutatást a Heisings-Simons Alapítvány és a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta.