Význam Jižního oceánu pro klimatické změny a antarktickou ekologii
Před přibližně 12 000 lety skončila poslední doba ledová. Celosvětové teploty vzrostly, začalo rané holocén a lidské komunity se postupně přesouvaly k trvalejším osídlením. Nová studie zveřejněná v Nature Geoscience zdůrazňuje, jak Jižní oceán kolem Antarktidy přispěl k této významné klimatické transformaci.
Pochopení antarktických vod
Výzkumný tým pod vedením Dr. Huanga Huanga z Laboratoře Laoshan v Qingdao, včetně geochemika Dr. Marcuse Gutjahra z GEOMAR, začal rekonstruovat, jak daleko se rozšířila Antarktická hlubokovodní voda (AABW) prostřednictvím Jižního oceánu v posledních 32 000 letech. „Chtěli jsme pochopit, jak se změnila vliv Antarktických hlubokovodních vod, nejchladnější a nejhustší vodní masy v oceánu, během posledního období odlednění a jakou roli hrála v globálním uhlíkovém cyklu,“ říká Huang.
Jádra sedimentů a chemické stopy v hlubokých vodách
Aby čelili této otázce, vědci zkoumali devět sedimentárních jader, která byla shromážděna z Atlantických a Indických oblastí Jižního oceánu. Tato jádra pocházela z hloubek vody mezi přibližně 2 200 a 5 000 metry a z lokalit široce rozprostřených po celém regionu. Analyzováním izotopového složení neodymu, který se nachází v sedimentech, dokázali rekonstruovat, jak se s časem měnily antarktické hlubokovodní vody na časové ose desítek tisíc let.
„Rozpuštěný neodym a jeho izotopová stopa v mořské vodě jsou vynikajícími ukazateli původu hlubokých vodních mas,“ vysvětluje Dr. Marcus Gutjahr. „V předchozích studiích jsme si všimli, že neodymový podpis v hlubokých vodách Jižního Atlantiku dosáhl své současné kompozice teprve přibližně před 12 000 lety. Nicméně sedimety z poslední doby ledové ukázaly hodnoty, které se dnes nikde v Jižním oceánu nevyskytují.“
Stacionární hluboké vody, ukládání uhlíku a poslední doba ledová
Během poslední doby ledové se studené a hojně husté hluboké vody, které dnes vznikají kolem Antarktidy, nerozšířily tak široce jako dnes. Místo toho byla velká část hlubokého Jižního oceánu vyplněna uhlíkem bohatými vodami pocházejícími z Pacifiku, které byly předchůdci současných vodních mas (CDW). Tato studie popisuje CDW jako uhlík bohaté, protože cirkuluje v hlubokém oceánu po dlouhé časové úseky s omezeným spojením s povrchem. Tato izolace umožnila velkému množství rozpuštěného uhlíku zůstat uzamčenému v hlubokém oceánu, čímž pomohla udržet atmosférické úrovně CO2 relativně nízké.
Popis změn klimatu a tepla Jižního oceánu
Vzhledem k obrovské velikosti a unikátní cirkulaci hraje Jižní oceán důležitou roli v kontrole globálního klimatu. V posledních 50 letech se vody v hloubce nad přibližně 1 000 metrů kolem Antarktidy ohřály výrazně rychleji než většina ostatních oceánů na světě. Aby pochopili, jak tento rychlý ohřev hlubokých oceánů ovlivňuje schopnost oceánu absorbovat a uvolňovat oxid uhličitý, musí vědci monitorovat fyzikální a biogeochemické změny po dlouhá časová období a integrovat je do klimatických modelů.
„Pokud můžeme určit, jak se v posledních tisících letech změnily hluboké vody Antarktidy, můžeme s větší přesností posoudit, jak rychle může antarktická ledová pokrývka nadále ztrácet hmotu v budoucnu.“ Data z paleoklima získaná z jader sedimentů jsou pro to nezbytná a nabízejí informace o starších klimatech, která byla teplejší než dnes, a pomáhají zlepšit předpovědi pro budoucí klimatické změny.
