Georgia Hole geotudós fagyűrűk segítségével követte nyomon az egykor tengeri jégbe fagyott uszadékfa ösvényeit, miközben áthaladt az Északi-sarkon. „Néhány strand valóban tele van uszadékfával – uszadékfával, ameddig a szem ellát. És ha eszébe jut, hogy ezeken a területeken, amelyeket tanulmányoztunk, nem volt erdő, teljesen fák nélkül, ez megadja a léptékérzetet.” -GH kredit: Georgia Hole
A tengeri jégben tartott kidőlt fák az elmúlt 30 évben felgyorsult jégveszteséget tükrözik.
Egy új tanulmány rekonstruálja a fagyott fák útját, amint 500 év alatt átkeltek a Jeges-tengeren, így a tudósok egyedülálló betekintést nyújtanak a tengeri jég és az áramlatok elmúlt fél évezredben bekövetkezett változásaiba.
Svalbard, Norvégia északi sarkköri szigetvilágának strandjain található uszadék fadarabok datálása és nyomon követése révén a tudósok meghatározták, hol úsztak ezek a kidőlt fák. Az uszadékfa útját követve a kutatók először rekonstruálhatták mind a tengeri jég szintjét az idő múlásával, mind az uszadékfával terhelt jeget mozgató áramlatokat.
A folyók által az óceánig tartó kidőlt fák az északi kiterjedt boreális erdőkben megfagyhatnak a tengeri jégben, és messzire lebeghetnek, de az új kutatás szerint egyre kevesebb fa tesz meg hosszú utat, ahogy az őket szállító tengeri jég zsugorodik.
Az új tanulmány azt találta, hogy az elmúlt 30 év során jelentősen csökkent az új uszadékfák száma, ami a tengeri jégborítottság meredek csökkenését tükrözi a felmelegedő Északi-sarkvidéken, és nagyobb felbontású képet ad a Jeges-tenger korábbi állapotairól, mint azt más módszerek lehetővé teszik. A tanulmány a Geofizikai kutatási folyóirat: Óceánok, amely olyan kutatásokat tesz közzé, amelyek elősegítik az óceán és folyamatai megértését.
Egy szelet larix (vörösfenyő) uszadékfa, amelyet Phippsøyából (The Seven Islands) gyűjtöttek össze, az 1700-as években az oroszországi Léna folyó menti eredethez illik. A szeletet lecsiszolták, felfedve a megmaradt gyűrűket. hitel: Georgia Hole
A tengeri jég érzékeny az éghajlatváltozásra, és fontos része az északi-sarkvidéki ökoszisztémáknak, ezért annak megértése, hogy a jég, az óceán hőmérséklete és az áramlatok hogyan változtak együtt az idők során, szükséges az Északi-sarkvidék közelgő változásainak előrejelzéséhez. De ez megfoghatatlan lehet: végül is a jég elolvad. A legrégebbi tengeri jég csak körülbelül négy éves (és egyre fiatalabb), ezért a tudósoknak más rekordokhoz kell fordulniuk.
„Ez az első alkalom, hogy uszadékfát használnak az északi-sarkvidéki tengeri jég dinamikájának és keringési mintáinak nagy léptékű változásainak vizsgálatára” – mondta Georgia Hole geotudós. University of Oxford, aki vezette a tanulmányt.
„Egy lépéssel tovább viszik az elemzést, hogy az uszadék fa változásait összekapcsolják a tengeri jég változásaival, és ez az a hely, ahová szeretnénk eljutni. Nagyon izgalmas” – mondta Hans Linderholm, a svédországi Göteborgi Egyetem paleoklimatológusa, aki nem vett részt a kutatásban.
Fontos jégkockák
A Jeges-tenger összegyűjti azokat a fákat, amelyek természetesen Észak-Amerika és Eurázsia magas szélességi fokán folyó folyókba esnek. Amikor elég hideg volt, a fák egy része belefagyott a tengeri jégbe. A jég ezután átúszott az óceánon, az óceáni áramlatok és szelek sodorták, mígnem Svalbard partjain partra szállt. Ott ültek, néhányan több száz évig, amíg olyan kutatók nem jöttek, mint Hole és Linderholm.
Picea (lucfenyő) uszadékfa egy nagyon jól megőrzött darabjának vékony része. A fa anatómiai részletei lehetővé tették Hole számára, hogy azonosítsa és nyomon kövesse. hitel: Georgia Hole
A kutatók korábban is használtak uszadékfát az éghajlatváltozással kapcsolatos tanulmányokhoz, de az új tanulmány az első, amely azt vizsgálja, hogy a sarkvidéki uszadékfa mennyire hasznos a múltbeli áramlatok és a jégtakaró betekintésére. Munkájuk ellenőrzése érdekében a tanulmány közvetlenül összehasonlította az uszadékfára kikövetkeztetett tengeri jégborítást a tengeri jég megfigyelési eredményeivel.
„Ez egy fantasztikus forrás, hogy elmondjunk valamit az óceáni áramlatokról és a tengeri jégviszonyokról” – mondta Linderholm. „Úgy gondolom, hogy megvan az okuk arra, hogy a [fa] származási változásait a tengeri jégviszonyok változásaihoz igazítsák, amit mi keresünk: hogy a megfigyelések előtt rendelkezzenek a tengeri jéggel kapcsolatos információkról.”
Fák nyomkövetése
2016 és 2018 nyári hónapjaiban Hole és munkatársai Svalbard északi részén számos strandot átfésültek uszadékfáért. A laboratóriumban elemezték a fák gyűrűit, hogy meghatározzák, milyen fáról van szó, és összehasonlították az egyes uszadékfa szeletek fagyűrű-mintázatát a boreális erdőkben lévő fák gyűrűinek adatbázisával. Hole ezután nyomon követhette a fákat egyes országokban, vízgyűjtőkben, sőt folyókban is, és láthatta, hogyan változtak az uszadékfa forrásai az idők során.
Hole az uszadékfa adatait a korai tengeri jég megfigyeléseivel párosította, 1600 és 1850 között, köszönhetően az izlandi halászok, fókavadászok és áthaladó hajók feljegyzéseinek. Az újabb tengeri jégadatok repülőgép- és műholdfelvételekből származnak. Végül összehasonlította az uszadékfa nyomkövetési adatait a tengeri jégviszonyokkal és az áramlatokkal, hogy megtudja, mennyire korrelálnak ezek.
Adatai a legalacsonyabb szélességi fokon található tengeri jég lassú és egyenletes északi irányú vándorlását mutatták, ami a felmelegedést tükrözi, valamint az uszadékfa ingadozásait Észak-Amerika és Eurázsia között.
„Az 1700-tól 1850-ig tartó uszadékfa rekordok változékonyságának növekedését is tapasztaltuk, amit a tengeri jég fokozott változékonyságaként értelmezünk” – mondta Hole. A hidegebb körülmények között általában több a tengeri jég, így a korábbi uszadékfa a források szélesebb körét tükrözte. Ahogy az Északi-sark felmelegedett és a tengeri jég elolvadt, kevesebb uszadékfa tudott megtenni a hosszú utat.
Az egyedülálló módszer olyan árnyalt betekintést nyújt, amelyet más technikák nem tudnak nyújtani, és ez a tanulmány csak a kezdet – egészen addig, amíg az Északi-sark teljesen el nem veszíti tengeri jegét.
„Ez egy nagyon törékeny rendszer” – mondta Hole. "Ha a tengeri jég az előrejelzéseknek megfelelően csökken, akkor ez egy haldokló mező lesz."
Hivatkozás: Georgia M. Hole, Thomas Rawson, Wesley R. Farnsworth, Anders Schomacker: „Az északi Svalbard északi-sarkvidéki tengeri jégének driftwood-alapú rekordja az elmúlt 500 év során a tengeri jég dinamikáját tárja fel a Jeges-tengeren és a sarkvidéki perifériás tengereken” Ólafur Ingólfsson és Marc Macias-Fauria, 15. szeptember 2021., Geofizikai kutatási folyóirat: Óceánok.
DOI: 10.1029/2021JC017563
Szerzői:
- Georgia M. Hole (Levelezési cím), Marc Macias-Fauria, Biogeosciences Research Group, School of Geography and the Environment, University of Oxford, Oxford, Egyesült Királyság
- Thomas Rawson, Zoológiai Tanszék, Matematikai Ökológiai Kutatócsoport, Oxfordi Egyetem, Oxford, Egyesült Királyság
- Wesley R. Farnsworth, Északi Vulkanológiai Központ, Izlandi Egyetem, Reykjavík, Izland; Sarkvidéki Geológiai Tanszék, Svalbard Egyetemi Központja (UNIS), Longyearbyen, Norvégia
- Anders Schomacker, Geosciences Tanszék, Norvég Sarkvidéki Egyetem, Tromsø, Norvégia
- Ölafur Ingólsson, Arctic Geology Tanszék, Svalbard Egyetemi Központ (UNIS), Longyearbyen, Norvégia; Földtudományi Kar, Izlandi Egyetem, Reykjavík, Izland
