È necessario saperlo per prevedere correttamente i prossimi cambiamenti climatici.
Il 29 novembre una spedizione di scienziati di San Pietroburgo partì per l'Antartide. Comprende specialisti dell'Università mineraria e dell'Istituto di ricerca artico e antartico (AARI). Uno degli obiettivi della spedizione è cercare per la prima volta di ottenere informazioni affidabili su come era il clima sul pianeta un milione di anni fa o più.
La concentrazione di anidride carbonica è alle stelle
… Il clima sta ovviamente cambiando. E nella direzione del riscaldamento. L'inverno sta arrivando ea San Pietroburgo la temperatura è sopra lo zero. E negli ultimi anni questa immagine è stata osservata regolarmente. Deviazioni dalle normali norme climatiche si stanno ora verificando in diverse parti del globo
Gli scienziati non sono ancora arrivati a un consenso su quale sia la ragione principale di questo fenomeno: i cambiamenti climatici ciclici o fattori antropogenici, cioè l'impatto sull'ambiente della civiltà. Dopotutto, con l'inizio dell'era industriale, le persone iniziarono a bruciare combustibili fossili in quantità crescenti: carbone, petrolio e gas. Le foreste vengono abbattute su vasta scala, le paludi vengono prosciugate e le terre precedentemente secche vengono allagate. E non passa inosservato.
"Negli ultimi duecento anni, la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera è aumentata da 280 all'attuale record di 400 ppm, o 0,04 per cento", ha detto al corrispondente della Komsomolskaya Pravda Vladimir Lipenkov, capo del laboratorio di cambiamenti climatici e ambientali presso l'AARI. - Nel frattempo, è già stato stabilito che la temperatura dell'aria è associata al livello di concentrazione di anidride carbonica. A proposito, questo è stato dimostrato per la prima volta come risultato di esperimenti condotti presso la stazione polare russa di Vostok.
Tuttavia, non va dimenticato che esistono fonti naturali di maggiore concentrazione di anidride carbonica. Tra questi c'è il decadimento del materiale organico, come alberi morti ed erba.
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Ma il clima è influenzato da altri fattori ciclici. In particolare, il cambiamento dei parametri orbitali della Terra. A proposito, era un milione di anni fa che sorse l'attuale durata dei periodi di alternanza di ere glaciali e interglaciali: centomila anni. Prima che ci fossero quarantamila anni. Perché ciò sia accaduto è ancora sconosciuto alla scienza.
Il ghiaccio dell'Antartide è una preziosa fonte di informazioni
Il tempo è stato osservato negli ultimi duecento, forse trecento anni. Nel frattempo, è molto importante sapere cosa è successo sul nostro pianeta molto prima.
- C'è un compito per studiare il cosiddetto paleoclima, cioè il clima della Terra in epoche passate, prima dell'inizio delle osservazioni meteorologiche strumentali, - afferma Aleksey Yekaykin, Professore Associato del Dipartimento di Geografia Fisica e Pianificazione del Paesaggio, Istituto di Scienze della Terra, Università statale di San Pietroburgo. - Senza comprendere il cambiamento climatico in passato, è impossibile prevedere i cambiamenti futuri, e senza questo nessun paese può pianificare il proprio sviluppo.
Come fanno gli scienziati a determinare com'era il clima centinaia di migliaia di ghiaccio fa. La fonte di informazioni più preziosa qui è il ghiaccio che compone i ghiacciai dell'Antartide e della Groenlandia.
Foto: Alexey Ekaikin. Tunnel innevato in Antartide.
È noto che il ghiaccio si deposita negli strati di neve che cade. Strato per strato. Allo stesso tempo, le bolle d'aria negli strati di ghiaccio non subiscono cambiamenti per decine di migliaia di anni. Sono disponibili tecniche per determinare la velocità di formazione del ghiaccio. Esplorando strato per strato, puoi scoprire qual era la composizione gassosa dell'atmosfera nelle diverse epoche.
Per determinare la temperatura, viene eseguita l'analisi isotopica del ghiaccio stesso. Non annoiamo i lettori con una spiegazione della natura fisica di questa analisi. Diciamo solo che la concentrazione relativa di diversi tipi di molecole d'acqua testimonia l'entità della temperatura dell'aria in passato.
È così che è stata dimostrata la connessione tra la temperatura media del pianeta e la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera.
Il ghiaccio necessario per la ricerca viene estratto perforando pozzi. La profondità di perforazione può superare i tre chilometri. Il cosiddetto nucleo di ghiaccio sale in superficie. Viene inviato per la ricerca.
Quando finirà l'Olocene?
Nel 1999, a seguito dello studio del nucleo estratto in Antartide presso la stazione di Vostok, al lavoro a cui partecipano scienziati di San Pietroburgo, è stato possibile costruire una serie di temperature della durata di 420 mila anni. Il team internazionale di scienziati che lavorano al progetto EPICA (European Project for Ice Caring in Antarctica) presso la stazione Concordia in Antartide ha ottenuto un successo ancora maggiore. Hanno ricevuto una scansione temporale per quasi ottocentomila anni.
"I risultati già raggiunti ci consentono di trarre una serie di conclusioni importanti", afferma Vladimir Lipenkov. - Adesso viviamo in un altro periodo interglaciale. Quest'ultimo, per così dire, interglaciale, che gli scienziati chiamano Olocene, va avanti da circa undicimila anni. Mentre la durata dei tre precedenti non ha superato i seimila anni. È del tutto possibile che sia stato grazie a un periodo così lungo di clima relativamente stabile e caldo sul nostro pianeta che sia nata la civiltà moderna. Una corretta comprensione delle attuali tendenze climatiche è impossibile senza rispondere alle domande: perché l'attuale periodo interglaciale è così lungo e quando potrebbe finire?
A proposito, gli scienziati hanno scoperto che il pianeta ha vissuto un periodo simile a quello attuale poco più di 400 mila anni fa. È noto alla scienza con il nome "Marine isotope stage 11" o MIS 11. È durato 28 mila anni, ma poi non c'è stato alcun impatto antropogenico sull'ambiente naturale.
I partecipanti alla spedizione di San Pietroburgo sperano che, in base ai risultati del loro lavoro, venga costruita una serie di temperature, della durata di un milione di anni o più.
Abbiamo già detto che in questo periodo sulla Terra c'è stata una transizione di periodicità di 40 mila anni nel cambiamento delle epoche glaciali e interglaciali a 100 mila anni. E le ragioni che hanno portato alla ristrutturazione del sistema climatico del pianeta sono sconosciute. E questo è importante da sapere. Comprendere meglio il ruolo del ciclo del carbonio nel cambiamento climatico globale. Si noti che l'atmosfera contiene carbonio non solo sotto forma di anidride carbonica, ma anche sotto forma di monossido di carbonio e metano.
Foto: Alexey Ekaikin. Complesso di perforazione, con l'aiuto del quale viene estratta la carota di ghiaccio.
Secondo Vladimir Lipenkov, la spedizione in Antartide ha diversi compiti. Tra questi, per determinare il tempo di formazione del ghiaccio, che si trova vicino alla stazione di Vostok nell'intervallo di profondità di 3310-3539 metri; ottenere i dati necessari sui cambiamenti nel clima e nella composizione dei gas dell'atmosfera negli ultimi 1-1,5 milioni di anni dal nucleo sollevato da queste profondità; indagare il ruolo dei singoli fattori di formazione del clima, in particolare, i cambiamenti nella concentrazione dei gas serra nell'atmosfera terrestre, nella ristrutturazione globale del sistema climatico.
Dopo il completamento della spedizione "Komsomolskaya Pravda" prevede di raccontare i suoi risultati.
riferimento
Nel dicembre 1997 è stato firmato in Giappone il Protocollo di Kyoto, che obbligava i paesi sviluppati e quelli con economie in transizione a ridurre o stabilizzare le emissioni di gas serra. L'Unione Europea - dell'8 per cento, gli Stati Uniti - del sette, il Giappone e il Canada - del sei, i paesi dell'Europa orientale e gli Stati baltici - in media di otto, Russia e Ucraina - per mantenere le emissioni medie annuali nel periodo 2008-2012 al livello del 1990. Nell'aprile 2016 è stato firmato l'accordo di Parigi, che regola le misure per ridurre l'anidride carbonica nell'atmosfera a partire dal 2020. Il 1 giugno 2017, il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha annunciato ufficialmente il ritiro degli Stati Uniti da questo accordo.
A proposito
Dall'inizio del XX secolo, la temperatura media annuale dell'aria sul pianeta è aumentata di 0,74 ° C ed è ora di 15,1 gradi.
DAVID GENKIN
