Vědci pomocí těchto přírodních archivů rekonstruují nejen dávné klimatické krize, ale také mechanizmy, které mohou určovat budoucí vývoj oceánů. Mořské dno se tak stává jedním z nejdůležitějších zdrojů poznání o změnách, které probíhají dnes.
Hlubokomořské vrty odhalují zásadní zvraty v historii oceánů
Mezinárodní vrtné projekty, jako je IODP (International Ocean Discovery Program), umožnily získat jádra sedimentů z hloubek přesahujících kilometr pod mořským dnem.
Tato jádra obsahují vrstvy bohaté na mikrofosilie, které vypovídají o teplotě vody, ale také stopy sopečných erupcí a asteroidových dopadů, záznamy o kolísání koncentrace CO₂ v atmosféře, pozůstatky planktonu, které ukazují stav produktivity oceánu, nebo změny ve velikosti zrn, které odhalují sílu historických proudů a bouří.
Výzkumy potvrzují, že oceány prošly několika dramatickými epizodami oteplení i ochlazení – a každá z nich zásadně ovlivnila mořské ekosystémy i atmosférickou cirkulaci.
ČTĚTE TAKÉ: Neviditelné mořské vlny, které vznikají bez větru: proč se jich bojí i oceánografové
Mořské dno odhaluje vzorce, které se mohou zopakovat
Sedimenty ukazují, jak oceány reagují na rychlé změny klimatu. Například:
během paleocenně-eocenního termálního maxima stouply globální teploty o několik stupňů během tisíciletí, což vedlo k okyselení oceánů a úbytku mořských organismů s vápenatými schránkami,
kolísání mořských proudů v Atlantiku v minulosti několikrát způsobilo náhlé regionální změny teplot,
zvýšený přísun živin vedl v určitých obdobích k expanzi kyslíkově chudých zón.
Tyto vzorce jsou důležité, protože se ukazuje, že oceánské systémy mohou reagovat nelineárně: místo pozvolných trendů mohou nastat náhlé zvraty, které urychlí změny v biosféře i atmosféře.
Jak to víme: chemické analýzy, izotopy a modely oběhových systémů
Sedimenty jsou analyzovány pomocí:
izotopů kyslíku, které ukazují teplotu vody v době vzniku schránek mořských organismů,
paleomagnetismu, jenž umožňuje datování vrstev podle změn magnetického pole,
sedimentologických profilů, které odhalují eroze či příliv živin,
biomarkerů, molekul pocházejících z organismů, které odrážejí stav mořské produktivity.
Spolu s oceánskými modely vědci rekonstruují, jaké změny v proudění nebo ve složení vody vedly k posunům v klimatu. Kombinace dat poskytuje jedinečný pohled na dynamiku oceánů v časech, kdy neexistovaly žádné přístroje.
ČTĚTE TAKÉ: Nejkrásnější ostrovy světa: ráj na Zemi, který stále existuje
Co je ještě sporné: kdy přesně dochází k bodům zlomu v oceánském systému
Ačkoli sedimenty odhalují dramatické změny, vědecká debata pokračuje o tom, co přesně spouští kolapsy proudů, jako je Atlantická meridionální převrácená cirkulace (AMOC), jak rychle oceán reaguje na přísun skleníkových plynů, a také zda lze předvídat okamžik, kdy se z pozvolné změny stane nelineární skok.
Některé vrstvy sedimentů naznačují extrémně rychlé změny – během několika desetiletí. Jiné ukazují dlouhá, stabilní období přerušená pouze malými výkyvy. Tyto rozdíly zůstávají předmětem intenzivního výzkumu.
Mořské sedimenty jsou nejkomplexnějším archivem oceánské historie. Umožňují porozumět tomu, jak se klima měnilo v dávné minulosti a jak na tyto změny reagovaly mořské ekosystémy i globální proudění.
Přestože přesné mechanismy dvoupólových zlomů zůstávají částečně nejasné, sedimentární data tvoří základní oporu pro pochopení budoucích scénářů vývoje oceánů. V době, kdy se tempo změn zrychluje, představuje mořské dno klíč k pochopení toho, co může přijít.
Zdroje:
Zachos, J. et al. (2008). An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics. Nature.
Haug, G. & Sigman, D. (2004). Paleoceanography of the North Atlantic. Reviews of Geophysics.
Ridgwell, A. & Zeebe, R. (2005). The role of the ocean in past CO₂ variations. Earth and Planetary Science Letters.
