Cztery erupcje wulkaniczne wyjaśniają Małą Epokę Lodowcową

Lekkie zlodowacenie dotknęło półkulę północną naszego globu między XIII i XIX wiekiem. Po raz pierwszy, początek Małej Epoki Lodowcowej został określony z wielką precyzją: było to w 1275 roku. Cztery erupcje wulkaniczne, do których doszło w ciągu pięćdziesięciu lat, mają być odpowiedzialne za to zjawisko.

Co to jest Mała Epoka Lodowcowa?

Termiem tym określa się okres zlodowacenia związany z ochłodzeniem klimatycznym, dotykający półkulę północną naszej planety przez bez mała sześć stuleci. Epoka ta została naznaczona imponującym postępowaniem lodowców, przede wyszystkim we Francji. Świadczą o tym, na przykład, słynne obrazy, które przedstawiają ludzi bawiących się na zamarzniętej Tamizie.

Naukowcy do tej pory pozostawali dość bezradni wobec dokładnej daty początku tego znacznego ochłodzenia klimatycznego. A także wobec jego mechanizmu. Zdaniem niektórych badaczy, ta Mała Epoka Lodowcowa miała być spowodowana spadkiem promieniowania słonecznego. Zdaniem innych, winną miała być erupcja wulkaniczna, która miała wyrzucić potężną ilość drobnych cząstek i siarczanów do atmosfery. Są to elementy, które odbijają promienie słoneczne, tym samym zmniejszając ilość ciepła otrzymywanego przez Ziemię.

Badanie przedstawione w przeglądzie naukowym Geophysical Research Letters, zostało przeprowadzone przez badaczy z uniwersytetu stanu Colorado, w Boulder w Stanach Zjednoczonych. Badaniem tym kierował Gifford Miller i udało mu się uchylić nieco rąbka tajemnicy.

Mała Epoka Lodowcowa miała się więc zacząć, według tych prac, w latach 1275 – 1300, prawdopodobnie właśnie z powodu czterech wybuchów wulkanów, do których miało dojść na przestrzeniu pięćdziesięciu lat.

W jaki sposób udało się ustalić tę datę?

Badacze posłużyli się metodą węgla 14. Datowanie przeprowadzono na 150 martwych roślinach, znalezionych pod ziemią, na brzegach lodowców znajdujących się na wyspie Baffina (w Kanadzie). Szczątki te generalnie pochodziły z lat 1275 – 1300; wtedy rośliny te musiały umrzeć. Jakieś ciężkie zjawisko klimatyczne musiało więc wywołać mróz, a następnie obumarcie roślin. I zjawisko to miało zdarzyć się drugi raz w 1450 roku.

Rdzeniowanie przeprowadzono w jeziorach na Islandii. Badanie złogów materiałów emitowanych przez wulkany, których okresy erupcji są znane, pozwalają datować warstwy osadów. Dwie warstwy datujące się odpowiednio na XIII i XV wiek mają grubość względnie dużą, w stosunku od pozostałych. Miałyby one odpowiadać akumulacji erodowanych cząsteczek w wyniku postępowania lodu. Tutaj znowu ocieplenie klimatyczne miałoby być przyczyną.

Te dwie analizy bardzo dobrze pokazują, że potężne zaburzenia klimatyczne miały miejsce na półkuli północnej poczynając do 1275 roku. Modele klimatyczne opracowane przez naukowców z NCAR (amerykańskie narodowe centrum badań atmosferycznych), zostały również wykorzystane w tych badaniach, co miało na celu zmierzenie skutków uwolnienia drobnych cząsteczek oraz siarczanów dla powierzchni i masy pokrywy lodowej na Arktyce.

Początek procesu zlodowacenia mógł być związany z czterema wybuchami wulkanów, które zdarzyły się w ciągu pięćdziesięcioletniego okresu. Każdy z tych wybuchów miał uwolnić ponad 60 tetragram (czyli 60 x 109 kg) siarczanów do atmosfery. Działanie tych wszystkich czynników miało się skumulować wraz z biegiem czasu, dając tym samym początek Małej Epoce Lodowcowej.

Cała seria wybuchów wulkanów

Najbardziej prawodopodobny scenariusz, mogący wyjaśnić Małą Epokę Lodowcową, jest następujący: ochłodzenie spowodowano przez wybuchy wulkanów miało sprowokować rozszerzenie zasięgu pokrywy lodowej wzdłuż wschodniego wybrzeża Grenlandii. Lód ten miał stopnieć w kontakcie z wodą morską, co spowodowało zmniejszenie jej gęstości.

Wody powierzchniowe, zbyt lekkie, zmieszały się z wodami w głębi Atlantyku. Ta zmiana krążenia wody doprowadziła do redukcji prądów morskich docierających na Arktykę, a więc zmniejszyła transport ciepła w kierunku wybrzeży wschodnich Atlantyku.

Takie jest wyjaśnienie długości trwania tego zjawiska, które w efekcie końcowym było podtrzymywane przez schłodzenie na wysokich wysokościach geograficznych. Zlodowacenie miało więc z tego powodu utrzymywać się bardzo długo, nawet po zniknięciu siarczanów i drobnych cząsteczek w atmosferze.

Badacze precyzują jeszcze, że zmiany poziomów promieniowania słonecznego nie zmieniłyby tych wyników. Według ekspertów amerykańskich, autorów tego badania, prace te są pierwszymi w tym rodzaju, którym udało się datować początek Małej Epoki Lodowcowej, z tak wielką precyzją. Zresztą, wyjaśnienia, które są w tym badaniu dostarczane, są jak najbardziej przekonujące, mimo że są one oparte jedynie na modelach.