არიზონის უნივერსიტეტის მეცნიერთა მიერ ჩატარებულმა ახალმა კვლევამ შეიძლება უკვე ამოხსნა ის ორი საიდუმლო, რომელიც დიდხანს აგდებდა საგონებელში პალეო-კლიმატის ექსპერტებს: საიდან გაჩნდა 100 000 წლის წინ, ბოლო დიდი გამყინვარებისას ყინულის ფენები და როგორ შეიძლება ისინი ასე სწრაფად გაზრდილიყო.
ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ყინულის საფარის პერიოდული წარმოქმნა-უკანდახევის (დედამიწის გლაციალურ-ინტერგლაციალური ციკლები) შესწავლა ადვილი არ არის. მეცნიერებს საკმაოდ დიდი ძალისხმევა უწევთ, რათა ყინულის ამ დიდი მასების ათასობით წლის განმავლობაში მიმდინარე გაფართოება და კვლავ შემცირება შეისწავლონ.
ახალი კვლევა საკმაოდ გონივრულ ახსნას გვთავაზობს ყინულის იმ საფარის სწრაფი გაფართოების შესახებ, რომელიც ბოლო დიდი გამყინვარების ხანაში ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს დიდ ნაწილს ფარავდა. კვლევის შედეგები შეიძლება მოერგოს დედამიწის ისტორიაში გამყინვარების სხვა პერიოდებსაც.
დაახლოებით 100 000 წლის წინ, როდესაც დედამიწაზე მამონტები დააბიჯებდნენ, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს კლიმატი შეიცვალა — გაბატონდა ძლიერი ყინვა, რის შედეგადაც წარმოიქმნა ყინულის მასიური ფენები. დაახლოებით 10 000 წლის განმავლობაში, მთის ადგილობრივი მყინვარები იმდენად გაიზარდა, რომ წარმოიქმნა ყინულის დიდი ფენები, რომლებითაც დაიფარა თანამედროვე კანადის, ციმბირისა და ჩრდილოეთ ევროპის დიდი ნაწილი.
ფართოდ იყო აღიარებული, რომ მზის გარშემო დედამიწის ორბიტის პერიოდულმა „რხევამ“ გამოიწვია ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს ზაფხულის გაციება, რამაც განაპირობა მყინვარების ფართოდ გავრცელება. მიუხედავად ამისა, მეცნიერებს უჭირდათ აეხსნათ, რატომ გაჩნდა ყინულის ვრცელი ფენები სკანდინავიისა და ჩრდილოეთ ევროპის უმეტეს ნაწილში, რადგან ამ რეგიონებში ტემპერატურა მაშინ გაცილებით ზომიერი იყო.
კანადის ცივი არქტიკული არქიპელაგისგან განსხვავებით, სადაც ყინული ადვილად წარმოიქმნება, ჩრდილოატლანტიკური დინების წყალობით, სკანდინავია დიდწილად ყინულისგან თავისუფალი უნდა დარჩენილიყო; ამ დინებას ჩრდილო-დასავლეთ ევროპის სანაპიროებთან თბილი წყალი მიაქვს. იმის მიუხედავად, რომ ეს ორი რეგიონი ერთი განდის გასწვრივ მდებარეობს, სკანდინავიაში ზაფხულის ტემპერატურა ნულს საკმაოდ არის აცდენილი, კანადის არქტიკის დიდ ნაწილში კი ნულს ქვემოთ რჩება. ასეთი შეუსაბამობის გამო, კლიმატის მოდელები ვერ ხსნიდა ჩრდილოეთ ევროპაში ვრცელი მყინვარების წარმოქმნას და ბოლო დიდი გამყინვარების დაწყებას.
„პრობლემა ის არის, რომ არ ვიცით, საიდან გაჩნდა სკანდინავიაში ყინულის ეს დიდი ფენები და რამ განაპირობა ასე მოკლე პერიოდში მათი ასე გაფართოება“, — ამბობს კვლევის ავტორი, არიზონის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერებათა ასისტენტ-პროფესორი მარკუს ლოფერშტორმი.
პასუხის მისაღებად, ლოფერშტორმის ჯგუფმა უკიდურესად კომპლექსური დედამიწის სისტემის მოდელი განავითარა, სახელად Community Earth System Model-ი, რომლის საშუალებითაც, მისმა ჯგუფმა რეალისტურად აღადგინა ის გარემო პირობები, რომლებიც ბოლო გამყინვარების ხანის დასაწყისში იყო. კერძოდ, მან ყინულის საფარის მოდელი გრენლანდიიდან განავრცო, რათა ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს დიდი ნაწილი მაღალი სივრცული დეტალით მოეცვა. მოდელის ამ განახლებული კონფიგურაციის გამოყენებით, მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ კანადის არქტიკის არქიპელაგში ოკეანური გასასვლელები კრიტიკულად მნიშვნელოვანი ჩამკეტების როლს ასრულებს ჩრდილოატლანტიკურ ამინდში და საბოლოოდ, განსაზღვრავს, გაიზრდება თუ არა სკანდინავიაში ყინულოვანი საფარი.
სიმულაციებმა ცხადყო, რომ როგორც კი კანადის არქტიკულ არქიპელაგში ოკეანის გასასვლელი ღია დარჩა, დედამიწის ორბიტულმა კონფუგურაციამ ჩრდილოეთ ნახევარსფერო საკმარისად გააცია, რათა ყინულის ფენები წარმოქმნილიყო ჩრდილოეთ კანადასა და ციმბირში, მაგრამ არა სკანდინავიაში.
მეორე ექსპერიმენტში, მკვლევრებმა მოახდინეს მანამდე შეუსწავლელი სცენარის სიმულირება, რომელშიც ზღვის ყინულის ფენებმა კანადის არქტიკულ არქიპელაგში წყლის გასასვლელები ჩაკეტა. ამ ექსპერიმენტში, შედარებით მტკნარი არქტიკული და ჩრდილოწყნაროკეანური წყალი, რომელიც როგორც წესი, კანადის არქტიკული არქიპელაგისკენ მიდის, აღმოსავლეთით გადამისამართდა, გრენლანდიისკენ, სადაც ძირითადად წყლის ღრმა მასები წარმოიქმნება. მიმართულების ასეთმა შეცვლამ გაამტკნარა და დაასუსტა ჩრდილოატლანტიკური ღრმა ცირკულაცია, განაპირობა ზღვის ყინულის გაფართოება და სკანდინავიაში აცივება.
„კლიმატის მოდელის სიმულაციებისა და ზღვის დანალექების ანალიზის გამოყენებით ვაჩვენეთ, რომ ყინულის წარმოქმნამ ჩრდილოეთ კანადაში შეიძლება დაბლოკოს ოკეანური გასასვლელები და წყლის ტრანსპორტირება არქტიკიდან ჩრდილოეთ ატლანტიკისკენ გადაამისამართოს. ეს კი თავის მხრივ იწვევს ოკეანური ცირკულაციის შესუსტებას და სკანდინავიის ნაპირებთან აცივებას, რაც საკმარისია ამ რეგიონში ყინულის ზრდის დასაწყებად“, — ამბობს ლოფერშტორმი.
არიზონის უნივერსიტეტის მკვლევრის, დაიან ტომპსონის განცხადებით, ასეთ დასკვნას მხარს უჭერს ატლანტის ოკეანის ჩრდილოეთ ნაწილის საზღვაო დანალექები, რომლებიც შეიცავს მყინვართა არსებობის მტკიცებულებებს ჩრდილოეთ კანადაში რამდენიმე ათასი წლით უფრო ადრე, ვიდრე ევროპის მხარეს. დანალექებში ასევე არის მყარი მტკიცებულებები ოკეანის ღრმა ცირკულაციის შესუსტების მტკიცებულება, რაც იქამდე მოხდა, ვიდრე სკანდინავიაში მყინვარები წარმოიქმნებოდა; ეს კი მათი მოდელის შედეგებს ემთხვევა.
ერთობლივად, ექსპერიმენტები მიუთითებს, რომ ჩრდილოეთ კანადაში ზღვის ყინულის წარმოქმნა შეიძლება აუცილებელი წინაპირობა ყოფილიყო სკანდინავიის გამყინვარებისთვის.
კლიმატის მოდელები ძირითადად სამომავლო კლიმატის პროგნოზირებისთვის გამოიყენება, მაგრამ როგორც ლოფერშტორმი აღნიშნავს, მათი ამ ტრადიციული გამოყენების იქით მოხმარება საშუალებას გვაძლევს, გამოვავლინოთ დედამიწის სისტემაში აქამდე უცნობი ურთიერთქმედება, მაგალითად, კომპლექსური და ზოგჯერ ალოგიკური ურთიერთქმედება ყინულის საფარსა და კლიმატს შორის.
„არ არის გამორიცხული, ჩვენ მიერ გამოვლენილი მექანიზმი მოერგოს არა მხოლოდ ბოლო, არამედ გამყინვარების ყოველ ხანას. შეიძლება დაგვეხმაროს იმის ახსნაშიც კი, რა იწვევდა სხვა შედარებით მცირეხნიან ცივ პერიოდებს“, — აღნიშნავს კვლევის ავტორი, არიზონის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერებათა ასისტენტ-პროფესორი მარკუს ლოფერშტორმი.
კვლევა Nature Geoscience-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია arizona.edu-ს მიხედვით.
