Oceanul Arctic a fost invadat de vecinul său mai devreme decât credea cineva

Polul Nord. Atlantic. Din timpuri imemoriale, cele două oceane au existat în armonie, pe măsură ce apele calde și sărate ale Atlanticului curg ușor spre Polul Nord. Natura stratificată a Arcticii – gheață de mare în partea de sus, apă dulce rece în mijloc și apă caldă și sărată în partea de jos – a ajutat la cimentarea graniței dintre Oceanul Arctic și Atlanticul mai cald.

Dar totul s-a schimbat când oceanul mai mare a început să curgă mai repede decât ar putea găzdui Oceanul Arctic, slăbind distincția dintre straturi și transformând apele arctice în ceva asemănător Atlanticului. Acest proces, numit atlantificare, face parte din motivul pentru care Arctica se încălzește mai repede decât orice alt ocean.

„Nu este o nouă invazie a Arcticii”, a spus Ewing Djern Lin, oceanograf fizic la Universitatea Bangor din Țara Galilor. „Ceea ce este nou este că caracteristicile Arcticii se schimbă”.

Sateliții oferă unele dintre cele mai clare măsurători ale schimbărilor din Oceanul Arctic și gheața de mare. Dar înregistrările lor au doar aproape 40 de ani, ascund modul în care clima oceanului s-a schimbat în deceniile precedente.

„Pentru a ne întoarce în timp, avem nevoie de un fel de mașină a timpului”, a spus Tommaso Tessi, cercetător la Institutul Polar CNR din Italia.

Într-o lucrare publicată miercuri în revistă progresul științeiDr. Tessie și colegii au reușit să se întoarcă în timp folosind mostre de sedimente lungi de un metri prelevate de pe fundul mării, care au păstrat 800 de ani de schimbări istorice în apele arctice. Analiza lor a constatat că Atlantificarea a început la începutul secolului al XX-lea – cu decenii înainte ca procesul să fie documentat prin imagini din satelit. Arctica s-a încălzit cu aproximativ 2 grade Celsius din 1900. Dar acest Atlantean timpuriu nu a apărut în modelele climatice istorice actuale, o discrepanță despre care autorii spun că ar putea dezvălui lacune în aceste estimări.

„Este puțin îngrijorător pentru că ne bazăm pe aceste modele pentru previziunile climatice viitoare”, a spus dr. Tessie.

Mohamed Ezzat, cercetător la Universitatea Arctică din Tromsø din Norvegia, care nu a fost implicat în cercetare, a descris rezultatele drept „remarcabile”.

„Sunt necesare informații cu privire la schimbările pe termen lung trecute în hidrografia Oceanului Arctic și sunt așteptate de mult”, a scris dr. Ezzat într-un e-mail.

În 2017, cercetătorii au extras un miez de sedimente din fundul mării Kongsfjorden, un fiord înghețat de la capătul estic al strâmtorii Fram, o poartă de intrare între arhipelagul norvegian Svalbard și Groenlanda, unde se amestecă apele arctice și cele ale Atlanticului.

Cercetătorii au tăiat pulpa la intervale regulate și au uscat acele straturi. Apoi a urmat procesul minuțios de cernere și prelevare de probe de foraminifere – organisme unicelulare care construiesc în jurul lor cochilii complicate folosind minerale din ocean.

Când foraminiferele mor, cochilia lor se deplasează pe fundul mării și se acumulează în straturi de sedimente. Aceste creaturi sunt indicii importante în probele de sedimente. Prin identificarea foraminiferelor prezente în eșantion și prin analizarea chimiei cochiliilor lor, oamenii de știință pot obține caracteristicile oceanelor din trecut.

Ideea inițială a echipei a fost de a reconstrui condițiile oceanografice ale zonei care conține apele arctice și atlantice, mergând înapoi cu 1.000 până la 2.000 de ani în urmă. Dar în feliile de pulpă care datează de la începutul anilor 1900, cercetătorii au observat o creștere masivă și bruscă a concentrației de foraminifere care preferă mediile sărate – un semn de atlantoificare, mult mai devreme decât a documentat oricine.

„Au fost prea multe surprize într-unul dintre studii”, a spus Francesco Mochitello, oceanograf la Universitatea din Cambridge și autor al lucrării de cercetare.

Cantitatea mare de sedimente a fost atât de mare încât cercetătorii au reușit să pună cap la cap o cronologie a climei din trecut, cu incremente de cinci sau zece ani. În plus, un biomarker molecular poate identifica un anumit an, 1916, când a început exploatarea cărbunelui în Kongsfjorden. Deoarece metamorfoza grea a avut loc chiar înainte de acest semn, cercetătorii estimează că Atlantificarea a început în jurul anului 1907, mai mult sau mai puțin.

Când cercetătorii au comparat datele din modelul climatic antic cu altele pentru a vedea dacă se suprapun, au descoperit că modelele climatice actuale nu aveau semne ale acestei Atlantificări timpurii. Cercetătorii sugerează o serie de motive posibile din spatele acestei absențe, cum ar fi subestimarea rolului amestecării apei dulci în Arctica sau sensibilitatea regiunii la încălzire.

Dr. Lin, care nu a fost implicat în cercetare, vede o diferență între acest Atlantic timpuriu și actualul Atlantic rapid, care este condus în mare parte de topirea gheții marine arctice. „Este încă prea devreme după revoluția industrială pentru ca noi să acumulăm exces de căldură în sistemul planetar pentru ca acesta să fie antropic în acel moment”, a spus dr. Lin.

Autorii nu sunt siguri de motivele exacte din spatele Atlantificării timpurii. Dacă influențele umane sunt cauza, „întregul sistem este mai sensibil la gazele cu efect de seră decât credeam anterior”, a spus dr. Mochitiello.

Într-o altă posibilitate, încălzirea naturală anterioară ar fi făcut ca Oceanul Arctic să fie mai sensibil la accelerarea Atlanticului în ultimele decenii. „S-ar putea să fi destabilizat un sistem care se transforma deja?” a spus dr. Tessie.

Acesta este puzzle-ul nebun al oricărui model antic de climă. „Niciunul dintre noi nu a fost acolo”, a spus Dr. Lin, râzând.

Deși acest lucru se aplică oamenilor, nu se aplică coralilor din strâmtoarea Fram. Animalele cu viață lungă înregistrează schimbări ale climei și alți factori, făcându-le excelente păstrătoare a istoriei climatului. Dr. Tessie speră să studieze coralii care locuiesc la rece în strâmtoare, pentru a vedea informațiile pe care le-ar putea oferi despre uzurparea Arcticii de către Atlantic.