Pre oko 400.000 godina, veliki delovi Grenlanda bili su bez leda. Žbunasta tundra sunčala se na sunčevim zracima na severozapadnom visoravni ostrva. Dokazi sugerišu da je šuma smreke, puna insekata, prekrivala južni deo Grenlanda. Globalni nivo mora je tada bio mnogo viši, između 6 i 12 metara iznad današnjeg nivoa. Širom sveta, zemlja koja je danas dom stotinama miliona ljudi bila je pod vodom.
Naučnici su već neko vreme znali da je ledeni pokrivač Grenlanda uglavnom nestao u nekom trenutku u poslednjih milion godina, ali ne tačno kada.
U novoj studiji u časopisu Science, odredili smo datum, koristeći smrznutu zemlju izvađenu tokom Hladnog rata ispod skoro kilometar ipo debelog dela grenlandskog ledenog pokrivača.
Tajming — pre oko 416.000 godina, sa uslovima uglavnom bez leda koji traju čak 14.000 godina — je važan. U to vreme, Zemlja i njeni rani ljudi prolazili su kroz jedan od najdužih međuledenih perioda od kada su ledeni pokrivači prvi put prekrili visoke geografske širine pre 2,5 miliona godina.
Dužina, veličina i efekti tog prirodnog zagrevanja mogu nam pomoći da razumemo Zemlju koju savremeni ljudi sada stvaraju za budućnost.
U julu 1966, američki naučnici i inženjeri američke vojske završili su šestogodišnji napor da probuše ledeni pokrivač Grenlanda. Bušenje je obavljeno u kampu Centuri, jednoj od najneobičnijih vojnih baza – bila je na nuklearni pogon i sačinjena od niza tunela iskopanih u ledenom pokrivaču Grenlanda. Kratak pogled na dokaze ispod ledenog pokrivača Grenlanda i lekcije koje on sadrži.
Lokacija za bušenje na severozapadu Grenlanda bila je preko 200 kilometar od obale i ispod 1500 metara leda. Kada su stigli do dna leda, tim je nastavio da buši još 4 metra u smrznuto, kamenito tlo ispod.
Godine 1969. analiza ledenog jezgra iz kampa Centuri koju je izvršio geofizičar Vili Dansgard otkrila je po prvi put detalje o tome kako se Zemljina klima dramatično promenila u poslednjih 125.000 godina. Produženi hladni glacijalni periodi kada se led brzo širio ustupili su mesto toplim međuglacijalnim periodima kada se led topio i nivo mora porastao, poplavivši priobalna područja širom sveta.
Skoro 30 godina naučnici su obraćali malo pažnje na 4 metra smrznutog tla iz kampa Centuri. Jedna studija analizirala je šljunak da bi razumela temelj ispod ledenog pokrivača. Drugi je intrigantno sugerisao da je zamrznuto zemljište sačuvalo dokaze o vremenu toplijem nego danas. Ali bez načina da se datira materijal, malo ljudi je obraćalo pažnju na ove studije. Do 1990-ih, smrznuto jezgro tla je nestalo.
Pre nekoliko godina, naše danske kolege su pronašle izgubljenu zemlju zakopanu duboko u zamrzivaču u Kopenhagenu, a mi smo formirali međunarodni tim za analizu ove jedinstvene arhive zamrznute klime.
U najvišem uzorku, pronašli smo savršeno očuvane fosilne biljke — dokaz da je zemlja daleko ispod Camp Centurija neko vreme u prošlosti bila bez leda — ali kada?
Koristeći uzorke isečene iz centra sedimentnog jezgra i pripremljene i analizirane u mraku tako da je materijal zadržao tačno sećanje na svoju poslednju izloženost sunčevoj svetlosti, sada znamo da je ledeni pokrivač koji pokriva severozapadni Grenland — danas debeo skoro kilometar ipo — nestao tokom produženog prirodnog toplog perioda poznatog klimatskim naučnicima kao MIS 11.04.04., između 40.004.
Da bi se preciznije odredilo kada se ledeni pokrivač otopio, jedna od nas, Tami Ritenur, koristila je tehniku poznatu kao datiranje luminiscencije.
Tokom vremena, minerali akumuliraju energiju kao radioaktivni elementi kao što su uranijum, torijum i kalijum raspadaju i oslobađaju radijaciju. Što je sediment duže zakopan, više se radijacije akumulira kao zarobljeni elektroni.
U laboratoriji, specijalizovani instrumenti mere male delove energije, oslobođene kao svetlost iz tih minerala. Taj signal se može koristiti za izračunavanje koliko dugo su zrna bila zakopana, pošto bi poslednje izlaganje sunčevoj svetlosti oslobodilo zarobljenu energiju.
Laboratorija Pola Birmana na Univerzitetu u Vermontu datirala je poslednji put kada je uzorak bio blizu površine na drugačiji način, koristeći retke radioaktivne izotope aluminijuma i berilijuma.
Ovi izotopi nastaju kada kosmički zraci, koji potiču daleko od našeg Sunčevog sistema, udare u stene na Zemlji. Svaki izotop ima drugačiji poluživot, što znači da se raspada različitom brzinom kada je zakopan.
Merenjem oba izotopa u istom uzorku, glacijalni geolog Dru Krist je uspeo da utvrdi da je otapanje leda izložilo sediment na površini zemlje manje od 14.000 godina.
Modeli ledenih pokrivača koje je vodio Benjamin Keisling, koji sada uključuju naše novo saznanje da je Camp Centuri bio bez leda pre 416.000 godina, pokazuju da se ledeni pokrivač Grenlanda tada morao značajno smanjiti.
U najmanju ruku, ivica leda se povukla na desetine do stotine kilometara oko većeg dela ostrva tokom tog perioda. Voda iz tog leda koji se topi podigla je globalni nivo mora za gotovo 2 metra, a možda i za preko 6 metara u poređenju sa današnjim. Kako funkcioniše optički stimulisana luminiscencija.
Drevno smrznuto tlo ispod ledenog pokrivača Grenlanda upozorava na nevolje koje predstoje.
Tokom MIS 11 interglacijala, Zemlja je bila topla i ledeni pokrivači su bili ograničeni na visoke geografske širine, slično kao danas. Nivoi ugljen-dioksida u atmosferi ostali su između 265 i 280 delova na milion oko 30.000 godina. MIS 11 je trajao duže od većine interglacijala zbog uticaja oblika Zemljine orbite oko Sunca na sunčevo zračenje koje je stizalo do Arktika. Tokom ovih 30 milenijuma, taj nivo ugljen-dioksida je izazvao dovoljno zagrevanja da otopi veći deo leda na Grenlandu.
Danas naša atmosfera sadrži 1,5 puta više ugljen-dioksida nego na MIS 11, oko 420 delova na milion, koncentracija koja raste svake godine. Ugljen-dioksid zadržava toplotu, zagrevajući planetu. Previše toga u atmosferi podiže globalnu temperaturu, kao što svet sada vidi.
Tokom protekle decenije, kako su emisije gasova staklene bašte nastavile da rastu, ljudi su doživeli osam najtoplijih godina u istoriji. U julu 2023. godine zabeležena je najtoplija nedelja, prema preliminarnim podacima. Takva toplota topi ledene pokrivače, a gubitak leda dodatno zagreva planetu dok tamna stena upija sunčevu svetlost koju su blistavi beli led i sneg nekada reflektovali.
Čak i kada bi svi sutra prestali da sagorevaju fosilna goriva, nivoi ugljen-dioksida u atmosferi bi ostali povišeni hiljadama do desetinama hiljada godina. To je zato što je potrebno mnogo vremena da se ugljen-dioksid premesti u zemljište, biljke, okean i stene. Stvaramo uslove za veoma dug period topline, baš kao i MIS 11.
Osim ako ljudi dramatično ne smanje koncentraciju ugljen-dioksida u atmosferi, dokazi koje smo pronašli o prošlosti Grenlanda ukazuju na budućnost ostrva uglavnom bez leda.
Sve što možemo da uradimo da smanjimo emisije ugljenika i izdvojimo ugljenik koji je već u atmosferi povećaće šanse da više leda Grenlanda preživi.
Alternativa je svet koji bi mogao da liči na MIS 11—ili još ekstremnije: topla Zemlja, ledeni pokrivači koji se skupljaju, nivo mora koji se podiže i talasi koji se kotrljaju iznad Majamija, Mumbaija, Indije i Venecije, Italija.
