Gazy z mórz i oceanów mogą przyspieszyć globalne ocieplenie

Oceany pochłaniają niemal całą nadwyżkę energii z atmosfery ziemskiej, w wyniku czego gwałtownie się ocieplają. W ciągu ostatniego ćwierćwiecza oceany Ziemi zatrzymywały 60 procent więcej ciepła, niż kiedykolwiek wcześniej.

"Wykorzystujemy przeszłość jako sposób przewidywania przyszłości" - powiedział Lowell Stott, profesor nauk o ziemi w USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences i główny autor badań. - "Wiemy, że na dnie oceanu są ogromne rezerwuary dwutlenku węgla i wiemy, że kiedy podczas plejstocenu dwutlenek węgla już się z nich uwolnił - ociepliły planetę. Musimy wiedzieć, czy mogą zostać ponownie zdestabilizowane".

Międzynarodowy zespół pod kierownictwem naukowców z University of Southern California wykazał, że w przeszłości podmorskie rezerwuary uwalniały gazy cieplarniane do atmosfery, gdy temperatura oceanów wzrastała. Teraz oceany ponownie się nagrzewają z powodu globalnego ocieplenia wywołanego przez człowieka. Uwalniając gazy, oceany mogą znacznie zwiększyć nasilenie ocieplenia.

O istnieniu podmorskich rezerwuarów dwutlenku węgla wiadomo od stosunkowo niedawna, a naukowcy dopiero zaczynają poznawać ich właściwości i historię. Dwutlenek węgla i metan gromadzą się pod wodą dzięki aktywności wulkanicznej uwalniającej ciepło i gazy. Po ochłodzeniu gazów powstają ciekłe i stałe hydraty, uwięzione w lodowatej zawiesinie. Jednak w wyższej temperaturze mogą zostać uwolnione do atmosfery.

Jak wynika z najnowszych badań, ostatnio zdarzyło sie to około 17 tys. lat temu - pod koniec epoki plejstocenu, kiedy lodowce wysunęły się i cofnęły. Zarówno analiza rdzeni lodowych, jak i wyniki badania mórz i lądów wskazują, że przyczyną globalnego ocieplenia, które zakończyło epokę lodowcową, były zmiany stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze.

Jak się też okazało, głębinowe układy hydrotermalne uwalniały gazy cieplarniane do oceanu i atmosfery. Naukowcy porównywali okresy zlodowaceń z wahaniami poziomu atmosferycznego dwutlenku węgla. Badali też osady denne z tego okresu. W obecnych tam szkieletach pierwotniaków (otwornic) odkryli także czterokrotny wzrost ilości cynku, co jest charakterystycznym objawem szeroko rozpowszechnionej aktywności hydrotermalnej.

Podobne wydarzenia miały miejsce również w wiele bardziej odległej historii Ziemi. 55 milionów lat temu duża anomalia spowodowała zmianę składu wody morskiej, rozpuszczanie węglanów i wyginięcie wielu organizmów morskich. Zmianom oceanicznym towarzyszył gwałtowny wzrost globalnych temperatur, trwający mniej niż 20 tys. lat okres zwany Paleocene-Eocene Thermal Maxima (PETM). Do atmosfery zostało wówczas uwolnione tak dużo dwutlenku węgla, że temperatura Ziemi wzrosła o około 8 stopnie Celsjusza powyżej obecnej średniej.

Obecny wzrost temperatury oceanów może osiągnąć punkt krytyczny przed końcem wieku. Na przykład, duży rezerwuar gazów cieplarnianych - głównie dwutlenku węgla - na dnie zachodniego Pacyfiku w pobliżu Tajwanu dzieli od destabilizacji tylko kilka stopni Celsjusza. Jak zaznaczają autorzy analiz, tego zagrożenia nie uwzględniono w prognozach opartych na istniejących modelach klimatu.

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Southern California, Australian National University oraz Uniwersytetu w Lund w Szwecji skupiło się na wschodnim równikowym Pacyfiku (EEP) setki kilometrów od wybrzeża Ekwadoru. EEP jest głównym kanałem, przez który ocean uwalnia węgiel do atmosfery.

Także w innych rejonach świata naukowcy odkrywają coraz więcej głębinowych rezerwuarów gazów cieplarnianych. Występują one najczęściej w pobliżu kominów hydrotermalnych, których wiele zidentyfikowano na Oceanie Spokojnym, Atlantyckim i Indyjskim. Występują tam, gdzie płyty skorupy ziemskiej rozszerzają się lub zderzają.

Na razie zbadano tylko około jednej trzeciej obszarów wulkanicznych oceanu. Jak dotąd nie wiadomo, jaką wielkość mają podwodne rezerwuary gazów cieplarnianych – ani też, które są szczególnie podatne na destabilizację, do której przyczynia się emisja gazów cieplarnianych przez człowieka. Kiedy ten proces geologiczny się rozpocznie, nie można go będzie zatrzymać. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/