Sie müssen dies wissen, um die kommenden Klimaveränderungen richtig vorhersagen zu können.
Am 29. November reiste eine Expedition von Wissenschaftlern aus St. Petersburg in die Antarktis. Es umfasst Spezialisten der Mining University und des Arctic and Antarctic Research Institute (AARI). Eines der Ziele der Expedition ist es, zum ersten Mal zu versuchen, verlässliche Informationen darüber zu erhalten, wie das Klima auf dem Planeten vor einer Million Jahren oder mehr war.
Die Kohlendioxidkonzentration steigt sprunghaft an
… Das Klima ändert sich offensichtlich. Und in Richtung Erwärmung. Der Winter kommt und in St. Petersburg liegt die Temperatur über Null. Und in den letzten Jahren wurde dieses Bild regelmäßig beobachtet. In verschiedenen Teilen der Welt treten inzwischen Abweichungen von den üblichen Klimanormen auf
Wissenschaftler sind sich noch nicht einig, was der Hauptgrund für dieses Phänomen ist - zyklische Klimaveränderungen oder anthropogene Faktoren, dh die Auswirkungen auf die Umwelt der Zivilisation. In der Tat begannen die Menschen mit Beginn des Industriezeitalters, fossile Brennstoffe in zunehmenden Mengen zu verbrennen - Kohle, Öl und Gas. Wälder werden in großem Umfang abgeholzt, Sümpfe entwässert und zuvor trockenes Land überflutet. Und es bleibt nicht unbemerkt.
"In den letzten zweihundert Jahren ist die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre von 280 auf den aktuellen Rekordwert von 400 ppm oder 0,04 Prozent gestiegen", sagte Vladimir Lipenkov, Leiter des Labors für Klima- und Umweltveränderungen am AARI, dem Korrespondenten der Komsomolskaya Pravda. - Inzwischen wurde bereits festgestellt, dass die Lufttemperatur mit der Kohlendioxidkonzentration zusammenhängt. Dies wurde übrigens erstmals durch Experimente an der russischen Polarstation Wostok bewiesen.
Es sollte jedoch nicht vergessen werden, dass es natürliche Quellen für eine erhöhte Kohlendioxidkonzentration gibt. Unter ihnen ist der Verfall von organischem Material wie toten Bäumen und Gras.
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Das Klima wird jedoch von anderen zyklischen Faktoren beeinflusst. Insbesondere die Änderung der Umlaufbahnparameter der Erde. Übrigens war es eine Million Jahre her, dass die gegenwärtige Dauer der Wechselperioden von Gletscher- und Interglazial-Epochen entstand - einhunderttausend Jahre. Vorher waren es vierzigtausend Jahre. Warum dies geschah, ist der Wissenschaft noch unbekannt.
Das Eis der Antarktis ist eine wertvolle Informationsquelle
Das Wetter wurde in den letzten zweihundert, vielleicht dreihundert Jahren beobachtet. In der Zwischenzeit ist es sehr wichtig zu wissen, was viel früher auf unserem Planeten passiert ist.
„Vor Beginn der instrumentellen meteorologischen Beobachtungen besteht die Aufgabe, das sogenannte Paläoklima, dh das Erdklima in früheren Epochen, zu untersuchen“, sagt Aleksey Yekaykin, außerordentlicher Professor am Institut für Physikalische Geographie und Landschaftsplanung des Instituts für Geowissenschaften der Staatlichen Universität St. Petersburg. - Ohne das Verständnis des Klimawandels in der Vergangenheit ist es unmöglich, zukünftige Veränderungen vorherzusagen, und ohne dies kann kein Land seine Entwicklung planen.
Wie bestimmen Wissenschaftler, wie das Klima vor Hunderttausenden von Eis war? Die wertvollste Informationsquelle ist hier das Eis, aus dem die Gletscher der Antarktis und Grönlands bestehen.
Foto: Alexey Ekaikin. Schneetunnel in der Antarktis.
Es ist bekannt, dass sich Eis in Schichten fallenden Schnees ablagert. Schicht nach Schicht. Gleichzeitig verändern sich die Luftblasen in den Eisschichten seit Zehntausenden von Jahren nicht mehr. Es stehen Techniken zur Verfügung, um die Geschwindigkeit der Eisbildung zu bestimmen. Wenn Sie Schicht für Schicht nachforschen, können Sie herausfinden, wie die Gaszusammensetzung der Atmosphäre in verschiedenen Epochen war.
Zur Bestimmung der Temperatur wird eine Isotopenanalyse des Eises selbst durchgeführt. Lassen Sie uns die Leser nicht mit einer Erklärung der physikalischen Natur dieser Analyse langweilen. Sagen wir einfach, dass die relative Konzentration verschiedener Arten von Wassermolekülen die Größe der Lufttemperatur in der Vergangenheit belegt.
Auf diese Weise wurde der Zusammenhang zwischen der Durchschnittstemperatur auf dem Planeten und der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre nachgewiesen.
Das für die Forschung benötigte Eis wird durch Bohren von Brunnen gewonnen. Die Bohrtiefe kann drei Kilometer überschreiten. Der sogenannte Eiskern steigt an die Oberfläche. Er wird zur Forschung geschickt.
Wann endet das Holozän?
Als Ergebnis der Untersuchung des in der Antarktis am Bahnhof Wostok abgebauten Kerns, an der Wissenschaftler aus St. Petersburg beteiligt sind, war es 1999 möglich, eine Temperaturreihe von 420.000 Jahren zu erstellen. Das internationale Wissenschaftlerteam, das am EPICA-Projekt (European Project for Ice Coring in Antarctica) an der Station Antarctic Concordia arbeitet, hat noch größere Erfolge erzielt. Sie erhielten fast achthunderttausend Jahre lang einen Zeitraffer.
„Die bereits erzielten Ergebnisse ermöglichen es uns, eine Reihe wichtiger Schlussfolgerungen zu ziehen“, sagt Vladimir Lipenkov. - Wir leben jetzt in einer anderen interglazialen Periode. Dieses letzte sozusagen interglaziale Ereignis, das Wissenschaftler das Holozän nennen, besteht seit etwa elftausend Jahren. Die Dauer der vorangegangenen drei Jahre betrug nicht mehr als sechstausend Jahre. Es ist durchaus möglich, dass dank einer so langen Zeit relativ stabilen und warmen Klimas auf unserem Planeten die moderne Zivilisation entstanden ist. Ein korrektes Verständnis der aktuellen Klimatrends ist ohne Beantwortung der Fragen nicht möglich: Warum ist die aktuelle Interglazialperiode so lang und wann könnte sie enden?
Wissenschaftler haben übrigens herausgefunden, dass der Planet eine Zeit erlebt hat, die der jetzigen vor etwas mehr als 400.000 Jahren ähnelt. Es ist der Wissenschaft unter dem Namen "Marine Isotope Stage 11" oder MIS 11 bekannt. Es dauerte 28.000 Jahre, aber dann gab es keine anthropogenen Auswirkungen auf die natürliche Umwelt.
Die Teilnehmer der St. Petersburg-Expedition hoffen, dass nach den Ergebnissen ihrer Arbeit eine Temperaturreihe erstellt wird, die eine Million Jahre oder länger dauert.
Wir haben bereits gesagt, dass es um diese Zeit auf der Erde einen Übergang von 40.000 Jahren Periodizität beim Wechsel der glazialen und interglazialen Epochen zu 100.000 Jahren gab. Und die Gründe, die zur Umstrukturierung des Klimasystems des Planeten geführt haben, sind unbekannt. Und das ist wichtig zu wissen. Um die Rolle des Kohlenstoffkreislaufs im globalen Klimawandel besser zu verstehen. Es ist zu beachten, dass die Atmosphäre Kohlenstoff nicht nur in Form von Kohlendioxid, sondern auch in Form von Kohlenmonoxid und Methan enthält.
Foto: Alexey Ekaikin. Bohrkomplex, mit dessen Hilfe der Eiskern extrahiert wird.
Laut Vladimir Lipenkov hat die Expedition in die Antarktis mehrere Aufgaben. Unter ihnen, um die Zeit der Eisbildung zu bestimmen, die in der Nähe der Wostok-Station im Tiefenintervall von 3310-3539 Metern liegt; die notwendigen Daten über Veränderungen des Klimas und der Gaszusammensetzung der Atmosphäre in den letzten 1 bis 1,5 Millionen Jahren aus einem Kern zu erhalten, der aus diesen Tiefen stammt; Untersuchung der Rolle einzelner klimabildender Faktoren, insbesondere Änderungen der Konzentration von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre, bei der globalen Umstrukturierung des Klimasystems.
Nach Abschluss der Expedition will "Komsomolskaya Pravda" über die Ergebnisse berichten.
Referenz
Im Dezember 1997 unterzeichnete Japan das Kyoto-Protokoll, das Industrieländer und Länder mit Transformationsländern zur Reduzierung oder Stabilisierung der Treibhausgasemissionen verpflichtete. Die Europäische Union - um acht Prozent, die Vereinigten Staaten - um sieben, Japan und Kanada - um sechs, die osteuropäischen und baltischen Staaten - um durchschnittlich acht, Russland und die Ukraine - um die durchschnittlichen jährlichen Emissionen in den Jahren 2008-2012 auf dem Niveau von 1990 zu halten. Im April 2016 wurde das Pariser Abkommen unterzeichnet, das Maßnahmen zur Reduzierung des Kohlendioxids in der Atmosphäre ab 2020 regelt. Am 1. Juni 2017 gab US-Präsident Donald Trump offiziell den Rückzug der USA aus diesem Abkommen bekannt.
Apropos
Seit Beginn des 20. Jahrhunderts ist die durchschnittliche jährliche Lufttemperatur auf dem Planeten um 0,74 ° C gestiegen und beträgt nun 15,1 Grad.
DAVID GENKIN
