Rob Dunbar: Hajdani korok éghajlatának nyomai az óceánokban és a jégben

Ha igazán meg akarjuk érteni az óceánokkal kapcsolatos problémát, akkor a biológiára is, és a fizikára is gondolnunk kell. Nem fogjuk tudni megoldani a problémát, ha nem interdiszciplinárisan állunk neki az óceán tanulmányozásának. Tehát, most be fogom mutatni ezt, megbeszélve néhány, az óceánokat érintő éghajlatváltozási problémát. Lesz szó a tengerszint-emelkedésről, és az óceánok felmelegedéséről. És végül pedig az óceánsavasodásról. Ha azt kérdezik, „Mi az, ami a leginkább aggasztja? Amitől a leginkább tart?ˮ azt mondanám: az óceánsavasodás. És ez csak nemrégiben került előtérbe. Úgyhogy erről majd részletesebben a végén.

Ott voltam decemberben Koppenhágában, ahogyan sokan Önök közül is. Úgy gondolom, az esemény egyszerre nyitotta fel a szemünket és tett minket reményvesztetté. Ültem ebben a nagy tárgyalóteremben, és volt, hogy eltelt 3-4 óra anélkül, hogy egyszer is elhangzott volna az „óceánˮ szó. A láthatáron sem volt jele a témának. Az államfők, akik megemlítették beszédeikben a problémát, általában a kis, tengerszinthez közel fekvő szigetállamok vezetői voltak. És a nemzeteknek ez a furcsa, betűrend alapú kacskaringós sora miatt sok kis szigetállam, mint például Kiribati és Nauru, ezeknek a borzasztó hosszú soroknak a végére került. Tehát a perifériára szorultak a tárgyaló teremben.

Az egyik probléma a megfelelő célpont kiválasztása. Nem egyértelmű, hogy mi legyen a cél. Hogyan találjuk ki a megoldást valamire, ha nincsen egyértelmű célpont? Már biztos hallottak a „két Celsius-fokˮ-ról, miszerint az átlaghőmérséklet-emelkedés nem lehet több, mint „két fokˮ. Ez a kiválasztott érték tudományosan nem megalapozott. Szó volt még például a légkör szén-dioxid koncentrációjáról is. Legyen 450? Vagy 400? Ezek sem különösebben tudományosan megalapozottak. Ami tudományos kutatás alátámasztja ezeket a számokat, a lehetséges céljainkat, azokat szárazföldön végezték. Kijelenthetem, hogy mint óceanográfus, aki a célokat próbálja meghatározni, sokkal alacsonyabb értékeket mondanék. Tehát, az óceán szempontjából a 450 túlságosan magas. Tagadhatatlan bizonyítékok vannak, hogy 350 kéne legyen a maximum. Jelenleg, 390 ppm a légköri szén-dioxid koncentráció értéke. Nem leszünk képesek megakadályozni, hogy 450 fölé emelkedjen, úgyhogy el kell fogadnunk, hogy túl fogjuk lépni, és a vitának arról kéne szólnia, hogy mennyivel fogjuk túllépni, és hogyan csökkenthetjük le 350 ppm-re.

A kérdés, hogy miért olyan bonyolult ez? Miért nem tudunk többet ezekről a folyamatokról? Az a probléma, hogy nagyon bonyolult erők alakítják az éghajlati rendszer működését. Az éghajlatváltozásnak különböző természetes okai vannak. Ott van a levegő-tenger kölcsönhatás. A Galápagost az El Ninók és a La Nina közvetlenül érintik. Egy El Nino után azonban az egész bolygó felmelegszik. A vulkánok aeroszolokat engednek a légkörbe. Ez megváltoztatja az éghajlatot. Az óceán őrzi a bolygó cserélődő hőjének nagy részét. Tehát minden, ami befolyásolja a felszíni víz keveredését a mélytengeri vízzel, megváltoztatja az óceánokat. Tudjuk, hogy a naptevékenység intenzitása sem állandó. Ezek mind természetes előidézői az éghajlatváltozásnak. Aztán ott vannak az éghajlatváltozás emberi okai is. Megváltoztatjuk a földfelszín jellegét, a visszaverőképességet. Az ember is enged aeroszolt a légkörbe, ezek nyomai megmaradnak, nem csak a szén-dioxidé. Metán, ózon, kén és nitrogén oxidjai.

A kérdés, mely egyszerűnek tűnhet, a következő: Az ember által kibocsátott CO2 okozza-e a globális felmelegedést? A válaszhoz, hogy megfelelő képet alkossunk a szén-dioxid hatásáról, tisztáznunk kell, hogy milyen más elem járul hozzá a változás előidézéséhez. Tény, hogy sok mindent tudunk ezekről a dolgokról. Tudósok ezrei dolgoztak azon, hogy megértsék mind az ember okozta hatásokat, mind a természetes okokat. És eljutottunk arra a pontra, hogy azt mondhassuk: „Igen, a CO2 okozza a globális felmelegedést.ˮ Sok módszerünk van a természet változékonyságának kutatására, mutatok rá néhány példát.

Ezen a hajón töltöttem az elmúlt 3 hónapot a déli sarkvidéken. Ez egy kutatási célú fúróhajó. Hónapokat töltünk a tengeren, és a tengerfenékbe fúrtunk üledékmintáért, mely az éghajlatváltozásokról mesél nekünk. Az egyik módszer, hogy előre lássuk az üvegházhatás jövőjét -- az „időfúrásˮ. Lefúrunk a legutóbbi olyan időszakig, ahol a mai CO2 érték kétszerese volt. Ezzel foglalkoztunk ezen a hajón. Ez volt -- ez a déli sarkkörtől délre van. Igazán trópusi az időjárás odalent. Egy olyan nap volt, amikor nyugodt volt a tenger és sütött a nap, és leszállhattunk a hajóról. Általában ilyen volt az idő. 15 méter magas hullámok, és általában 45 km/h sebességű szél kísérte utunkat, de volt 80 vagy akár 92 km/h-s szél is.

Aztán vége lett ennek az útnak, de nem szolgált túl sok eredménnyel, amit bemutathatnék. Visszamentünk egy évvel később, egy másik fúró expedíció keretein belül, Ross Powell és Tim Naish vezetése alatt. A projekt neve: ANDRILL. Lefúrtunk a bolygó legnagyobb lebegő selfjegébe, amire korábban nem volt példa. Ez egy eszement dolog, az egész fúróállomás le volt fedve, hogy meleg legyen bent, miközben - 40 fok van kint. Végeztünk fúrásokat a Ross-tenger alján is. Ez itt jobbra a Ross-jégself. Ez az óriási, Alaszka méretű úszó selfjég a Nyugat-Antarktikáról érkezik. Nyugat-Antarktika a kontinens azon része, ahol a jég 2000 méter mélyre lenyúlik, és eléri a tenger fenekét. Tehát ez a jégtakaró, részben lebeg a vízben, ezért ki van téve az óceán hőmérsékletének.

Ez az Antarktisz azon része, mely aggaszt minket. Mivel egy része az óceánban lebeg, érthető, hogy ha a tengerszint megemelkedik, akkor a jég elválik a tengerfenéktől, széttöredezik és északra sodródik. Ennek a jégnek az elolvadása 6 méteres tengerszint- emelkedést okoz. Erre jó az „időfúrásˮ, megtudhatjuk, hogy milyen gyakran és gyorsan olvad ez a jég. Balra láthatják ez azt ábrát. Először száz méter vastag lebegő jégen fúrtunk keresztül, aztán 900 méter vizen és végül 1 300 méter tengerfenéki üledéken. Tehát ez a valaha végzett legmélyebb geológiai fúrás.

Körülbelül 10 évbe telt a projekt megvalósítása. Ezek pedig az eredmények. 40 tudós dolgozik ezen a projekten, és az emberek különböző nagyon bonyolult és drága elemzéseket végeznek. Úgy tűnik azonban, hogy a legtöbb információval egy egyszerű vizuális leírás szolgál. Ezek a képek a magminták, amelyeket a mélyből kaptunk. Itt ez a váltakozó minta az üledék, amely így néz ki - durva homok és kavics található benne. Ez az anyag a mélyen húzódó tengerfenékre jellemző. Így csak jég által kerülhet a mintába. Tehát ez a selfjég jelenlétének az indikátora. Ez a fajta üledék váltakozik ezzel a másik üledékkel. Ez igazán gyönyörű anyag. Ez az üledék 100%-ban mikroszkopikus növények maradványaiból áll. Ezeknek a növényeknek fényre van szükségük, tehát ez a jég hiányának az indikátora. Körülbelül 35-ször zajlott le a váltakozás a nyílt víz és a jéggel borított víz időszakai, azaz a két eltérő üledék előfordulása között.

Tehát ez azt jelenti, hogy a Ross-tenger területén a selfjég 35-ször olvadt el, majd formálódott újra. És mindez az elmúlt 4 millió év során játszódott le. Erre senki sem számított. Senki sem sejtette, hogy a nyugat-antarktikai jégtakaró változása ilyen dinamikus. Sőt, éveken keresztül az volt az elfogadott álláspont, hogy „a jég több tízmillió évvel ezelőtt alakult ki és azóta is ott vanˮ. Most már tudjuk, hogy a jelenkor alatt gyakran elolvadt és újraformálódott, és közben a tengerszint 6 métert jojózott föl-le.

Mi ennek az oka? Szinte biztos, hogy az apró különbségek a felelősek az Antarktiszra jutó napfény mennyiségében, amit a Föld keringésének természetes változásai okoznak. De ami igazán fontos: A másik dolog, amire rájöttünk, hogy van egy bizonyos küszöb, tehát ha a bolygó eléggé felmelegszik, ez számokban kifejezve körülbelül egy-másfél Celsius-fokot jelent, tehát ha a bolygó eléggé felmelegedett, akkor a jégtakaró dinamikussá válik, és nagyon könnyen elolvad. Nos, képzeljék el, a múlt század során pont ennyivel változtattunk a hőmérsékleten. Tehát sokan gondoljuk úgy, hogy a Nyugat-Antarktikát beborító jég valóban olvadni kezdett. Ennek következtében a század végére, 1-2 méter közötti tengerszint-emelkedésre számítunk. De ez még lehet nagyobb is. Ez súlyos következményekkel jár, pl. Kiribati számára, ahol az átlag tengerszint feletti magasság alig haladja meg az egy métert.

A második történet itt, a Galápagoson játszódik. Ez egy kifehéredett korall, amely az 1982-83-as El Nino során pusztult el. Ez itt a Champion Island-ről van. Ez egy egy méter magas Pavona clavus koralltelep, amelyet alga borít be. Ez olyankor történik, mikor egy élőlény elpusztul. Más organizmusok azonnal rátelepednek és a tetemen élősködnek. Tehát, ha egy koralltelepet elpusztít az El Nino, akkor annak megmaradnak a nyomai. Tanulmányozni lehet a korallokat, megvizsgálni, hogy hányszor történt ilyen. A '80-as években ezért kitaláltuk, hogy a galápagosi koralltelepek központi részéből veszünk mintát, és megvizsgáljuk, hányszor pusztultak el bizonyos részei. Kiderült, hogy az 1982-83-as El Nino a galápagosi korallok 95%-át pusztította el. Hasonló pusztulás ment végbe '97-98-ban. Az elmúlt 2-400 év közötti „időfúrásˮ adatai azt mutatják, hogy ezek egyedi esetek voltak. Nem találtuk más jelét tömeges pusztulásnak. Tehát, ami mostanában megy végbe, az egyedi. Tehát ezek vagy igazi szörnyeteg El Ninók, vagy csak nagyon erős El Ninók, amelyek a globális felmelegedés melléktermékei. Bárhogy is van, rossz hír a Galápagos-szigetek koralljai számára.

Így veszünk mintát a korallokból. Ezek itt a Húsvét-szigetek. Micsoda szörnyeteg. Ez a korall 8 méter magas. Már vagy 600 éve növekszik. Sylvia Earle hívta fel a figyelmemet erre a korallra. 1994-ben itt búvárkodott John Laurettel, begyűjtött egy kis darab mintát belőle, és elküldte nekem. Elkezdtünk rajta dolgozni, és rájöttünk, hogy képesek vagyunk megállapítani a korall vizsgálatából az óceánok hajdani hőmérsékletét. Van egy ilyen gyémántfúrónk. Nem öljük meg a telepet, csak a tetején átfúrva mintát veszünk belőle. A mag a mészkő hengeres cső alakjában jön fel. Ezt az anyagot aztán visszavisszük a laborba, és megvizsgáljuk. A jobb oldalon láthatnak néhány mintát a korallokból.

Ezt megcsináltuk a Csendes-óceán egész keleti részén. És már belekezdtünk a munkába a nyugati részén is. De térjünk vissza a Galápagos-szigetekre. Itt Urbina Bay-en, ezen a lenyűgöző felemelkedett tengerfenéken jártunk. Itt az 1954-es földrengés során a tengerfenék elképesztő sebességgel felemelkedett, és kiemelkedett az óceánból, és kb. 6-7 méterrel magasabbra került. Így most száraz lábbal sétálhatunk át a korallzátonyon. Ha elmennek erre a helyre, így néz ki, ez itt az ún. nagypapa korall. 11 méter az átmérője, és tudjuk, hogy 1584-ben kezdett növekedni. Elképesztő. És ez a korall azóta boldogan éldegélt a sekély vízben, egészen az 1954-es földrengésig.

Az 1584-es születési évet a korall ún. növekedési gyűrűiből számoltuk ki. Ha félbevágjuk a mintákat és megröntgenezzük őket, előtűnnek ezek a világosabb és sötétebb részek. Ez mind egy-egy évet jelent. Tudjuk, hogy ezek a korallok évente másfél centimétert nőnek. Így csak vissza kellett számolnunk az elejéig. Az is a korallok tulajdonsága, hogy kémiailag sok adattal szolgálnak. Például, vizsgálhatjuk a korall alapanyagát jelentő szenet, és még sok más hasonló dolgot. Ez esetben az oxigén különböző izotópjainak arányát vizsgáltuk, melyből a víz hőmérsékletére következtethetünk. Például, ezt a galapagosi korallzátonyt hőmérséklet- mérőkkel figyeltük, tehát feljegyeztük a víz hőmérsékletét, amelyben a korall élt. Aztán mintát vettünk belőle, megmértük az arányt, és láthatják, hogy a két görbe fedi egymást.

Tehát ezeknél a szigeteknél a korallok képesek a műszerek minőségével megegyező adatokat rögzíteni. A hőmérőink természetesen csak 50 évre visszamenőleg szolgálnak adattal. A korallok évszázadokkal, évezredekkel korábbról is mesélhetnek. A munkánk során sok forrásból érkező adatot kombinálunk. Nem csak az én csoportom, kb. 30 ilyen csoport dolgozik világszerte. Tehát a korallokból szerzünk műszer-pontos, műszer-közeli adatokat az elmúlt évszázadok hőmérséklet-változásáról, és ezeket egyeztetjük össze. Ez egy összegező grafikon. Nagyon sokfajta görbe látható itt,

a lényeg itt látható: a bolygó elmúlt ezer év alatti hőmérséklet-változása. 5 vagy 6 különböző adatcsokrot láthatnak itt, de ezeknek az adatoknak mindegyike a korallokból kinyert információhalmazból származik. Ugyanezt csináljuk a jégmintákkal is. Vagy pl. a fák évgyűrűivel. Így tudjuk beazonosítani azt, ami igazán természetes, és mennyire eltérő a múlt század, látják? Azért ezt a képet választottam, mert borzasztóan bonyolultnak tűnik. Ennél zavarosabb már nem is lehetne. Megfigyelhetnek néhány tendenciát. Néhány mérési eredmény alacsonyabb hőmérsékletet mutat, mások változatosabb értékeket. Ezek azonban mind a természetes változékonyság jelei. Néhány az északi félgömbről származik, néhány az egész bolygóról.

Amit el lehet mondani, hogy az elmúlt ezer évben természetes folyamat volt a lehűlés. Egészen kb. 1900-ig a lehűlés volt a meghatározó. És valóban létezik természetes változékonyság, a nap és az El Ninók miatt, mely évszázad, évtized mértékkel mérhető, és ismerjük a nagyságát. Ez az érték kb. két tized és négy tized Celsius-fok. A végén láthatóak a műszerrel mért adatok feketén. Ez a 2009-es hőmérséklet adata. Az elmúlt évszázad során egy egész Celsius-fokkal emeltük az átlaghőmérsékletet, és hasonlóra nincsen példa a természetes folyamatok között. Ez az érveink erőssége: ami most zajlik, arra soha korábban nem volt példa.

Végül szeretnék beszélni néhány szót az óceánsavasodásról. Általában szeretek erről a globális felmelegedés témáján belül beszélni, mert ha még elvetemült felmelegedés-szkeptikus is az ember, akikkel egyébként gyakran hoz össze a sors, a CO2 óceánban való feloldódása tagadhatatlan fizikai tény. Jelenleg nagy mennyiségű CO2-t engedünk a légkörbe, a tüzelőanyagok elégetése és a cement- gyártás során. Ennek a CO2-nek kb. a harmada egyenesen a tengerben oldódik fel. És ezáltal savasabbá válik az óceán. Ez tagadhatatlan. Jelenleg ez zajlik az óceánokban, és ez nem ugyanaz a probléma, mint a globális felmelegedés. Számos következménye van.

Például a szén alapú élőlényekre nézve. Sok élőlény a héját, páncélját kálcium-karbonátból építi fel. Állatok és növények egyaránt. A korallzátonyok alapvető építőanyaga a kálcium-karbonát. Ez az anyag jobban oldódik savas folyadékban. Tehát azt látjuk, hogy az élőlényeknek több anyagcsere energiát kell felhasználniuk, hogy felépítsék és fenntartsák a héjukat. Ahogy ez az átmeneti dolog, ez a CO2 felvétel folytatódik az óceánokban, ez az anyag egyszer csak elkezd majd oldódni. A korallzátonyokon vázát képező élőlények el fognak tűnni, és velük együtt odalesz a tengeri biodiverzitás egy része is. De nem csak a karbonból építkező élőlények érintettek. Sok fiziológiai folyamatra van hatással az óceánsavasodás mértéke. Nagyon sok enzimek és proteinek közötti kölcsönhatás érzékeny a magas savtartalomra. Tehát ez mind: a megterhelőbb anyagcsere-folyamatok, a körülményesebb reprodukció, változások a légzésben és az anyagcserében. Úgy gondolom, ezek a dolgok várhatóan súlyosbodni fognak, és ezt fiziológiai okok is alátámasztják.

Ezért néhány figyelemreméltó módszert találtunk ki, hogy nyomon kövessük a légköri CO2 szintet, több millió évvel ezelőttig visszavezetve. Régebben csak jégmintával végeztünk ilyet, de most 20 millió évvel kellett visszamennünk. Mintát veszünk az üledékből, amiből kiderül az óceán CO2 tartalma, amelyből pedig a légköré is kikövetkeztethető. Azt találtuk, hogy 15 millió évvel ezelőttig kell visszamenni, hogy a mostanival megegyező CO2 szintet találjunk a légkörben. 30 millió évvel kell visszapörgetni az időt, hogy a mostani CO2 szint kétszeresét találjuk. Ez azt jelenti, hogy minden, az óceánban jelenleg lakó élőlény egy olyan óceánban fejlődött ki, ahol a CO2 szint alacsonyabb volt a mainál. Ezért nem képesek reagálni vagy adaptálódni ehhez a gyors savasodáshoz, amely most zajlik.

Charlie Veron azt mondta tavaly: „Az óceánsavasodás talán az ember által szabadjára engedett CO2 várható következményei közül a legsúlyosabb.ˮ Egyet kell, hogy értsek vele. Ezzel be is fejezném. Valóban szükség van a védett területekre, ez egyértelmű, de az óceán érdekében muszáj korlátoznunk a CO2 kibocsátást, amilyen hamar csak lehet.

Köszönöm.

(Taps)