Οι πάγοι εμφανίστηκαν ταυτόχρονα σε όλη τη Γη

Από ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου Wisconsin-Madison, 19 Μαρτίου 2004

Απάντηση σε ένα μακροχρόνιο ζήτημα εάν δηλαδή οι Εποχές των Πάγων της Γης εμφανίστηκαν ταυτόχρονα και στο νότιο και στο βόρειο ημισφαίριο, προέκυψε από τις παγετωνικές καταθέσεις που βρίσκονται σε μια έρημο στις Άνδεις.

Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική, με τη μέτρηση των επιδράσεων που έχουν οι κοσμικές ακτίνες στα μεταλλεύματα που βρίσκονται σε λίθους μέσα σε παγετώνες στη Νότια Αμερική εδώ και χιλιάδες χρόνια,  μια ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο του Wisconsin απέδειξε ότι οι πρόσφατες Εποχές των Πάγων στη Γη ήταν παγκόσμια γεγονότα. Πιθανά δε,  η αιτία ήταν οι αλλαγές που συνέβησαν στην ατμόσφαιρα.

Η εργασία, που δημοσιεύεται στο περιοδικό της Γεωλογικής Εταιρείας της Αμερικής, είναι σημαντική επειδή αποκαλύπτει ότι οι Εποχές του Πάγου ήταν ένα παγκόσμιο γεγονός,  ένα φαινόμενο που οι επιστήμονες είχαν δυσκολία να το καθορίσουν εξ' αιτίας της εξαφάνισης των συντριμμιών - άμμος, αμμοχάλικο, άργιλος, πέτρες - που οι παγετώνες των εποχών αυτών αφήνουν σαν ίχνη τους.

Η νέα εργασία υποδεικνύει ότι οι Εποχές των Πάγων ήταν παγκόσμια φαινόμενα οφειλόμενα, εν μέρει,  στην αργή ανακατανομή της ηλιακής ενέργειας μέσω των παγκόσμιων ωκεανών. Αυτό έφερε τη γρήγορη ψύξη της γήινης ατμόσφαιρας.

Η εργασία σίγουρα θα βοηθήσει τους ερευνητές της παλαιοκλιματολογίας να διευκρινίσουν τα μυστήρια των Εποχών του Πάγου που περιοδικά έρχονται στον πλανήτη μας. Συγχρόνως, θα βοηθήσει κι εκείνους που προσπαθούν να καταλάβουν το σημερινό κλίμα, όπως και τη μελλοντική κλιματική αλλαγή. Κι αυτό θα γίνει με τον καθορισμό των φυσικών αιτίων, που είναι υπεύθυνες των αλλαγών στο σύστημα του γήινου κλίματος σε μια παγκόσμια κλίμακα.

Ομογενοποίηση του κλίματος

"Τα αποτελέσματα είναι σημαντικά, επειδή δείχνουν ότι ολόκληρη η Γη δοκιμάζει σημαντικές ψυχρές παγετωνικές περιόδους συγχρόνως, και έτσι, κάποιοι μηχανισμοί του κλίματος πρέπει να ομογενοποιούν το σύστημα του κλίματος όλης της Γης κατά τη διάρκεια των εποχών αυτών, αλλά και σε άλλες περιόδους",  λέει ο Michael Kaplan, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, που διεύθυνε την εργασία στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin.

Η ομάδα του Wisconsin, που εργάστηκε κάτω από τις οδηγίες του Brad Singer, συνέλεξε δείγματα χαλαζία και άλλων μεταλλευμάτων από λίθους που βρέθηκαν στους λόφους των Άνδεων της Αργεντινής.

Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική για να διαβάσουν τις μεταβολές που επιβλήθηκαν από τις κοσμικές ακτίνες - φορτισμένα σωματίδια υψηλής ενέργειας που βομβαρδίζουν τη Γη από το εξωτερικό διάστημα - στα άτομα που βρέθηκαν στον ορυκτό χαλαζία, οι ερευνητές ήταν σε θέση να χρονολογήσουν ακριβώς μια σειρά  λίθων, αμμοχάλικων και αργίλου παγετώνων. Τα αποτελέσματά τους δείχνουν ότι ο πάγος των παγετώνων στη Νότια Αμερική έφθασε στην κορυφή του πριν 22.000 χρόνια και είχε αρχίσει να εξαφανίζεται πριν από 16.000 έτη.

"Βρήκαμε ότι η δομή της τελευταίας Εποχής του Πάγου στη Νότια Αμερική είναι όμοια με τον τελευταίο σημαντικό Παγετώνα στο Βόρειο ημισφαίριο."

Ακόμα, η ομάδα βρήκε αποδείξεις ότι η τελευταία σημαντική παγετωνική περίοδος πριν από την τελευταία Εποχή του Πάγου, δηλαδή πριν 150.000 έτη, ήταν όμοια με το βορειοαμερικανικό κλίμα της ίδιας περιόδου.

"Κατά τη διάρκεια των δύο τελευταίων εποχών στη γήινη ιστορία όταν εμφανίστηκε παγετώνας στη Βόρεια Αμερική, οι Άνδεις είχαν επίσης σημαντικές παγετωνικές περιόδους", λέει ο Kaplan.

Αντίθετη άποψη

Τα αποτελέσματα φαίνονται να αντιτίθενται σε μια αρκετά γνώριμη άποψη, ότι δηλαδή η παγκόσμια ανακατανομή της θερμότητας μέσω των ωκεανών είναι ο αρχικός μηχανισμός, που οδήγησε σε σημαντικές μετατοπίσεις του κλίματος κατά το παρελθόν.

Τα ευρήματα της νέας εργασίας, λένε οι συντάκτες της μελέτης, υποστηρίζουν μια διαφορετική υπόθεση: ότι η γρήγορη ψύξη της γήινης ατμόσφαιρας συγχρόνισε την κλιματική αλλαγή σε όλη τη Γη κατά τη διάρκεια και των δύο τελευταίων παγετωνικών εποχών. 

"Επειδή η Γη είναι προσανατολισμένη στο διάστημα κατά τέτοιο τρόπο, ώστε τα ημισφαίρια να μην λαμβάνουν ταυτόχρονα το ίδιο ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας, είναι εκπληκτικό που βρήκαμε ότι το κλίμα στο Νότιο ημισφαίριο ψύχθηκε σε μια περίοδο που λάμβανε τη μεγαλύτερη δόση της ηλιακής ακτινοβολίας", λέει ο Singer.

"Επιπλέον, αυτός ο γρήγορος συγχρονισμός της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας μεταξύ των δύο ημισφαιρίων εμφανίζεται να συμβαίνει κατά τη διάρκεια και των δύο τελευταίων σημαντικών Εποχών του Πάγου".

Η μέθοδος των κοσμικών ακτίνων

Η ομάδα του Wisconsin χρησιμοποίησε τις κοσμικές ακτίνες για να καθορίσει τη χρονική διάρκεια που έχει εκτεθεί υλικό από την επιφάνεια της Γης στην ατμόσφαιρα. Όταν κοσμικά σωματίδια υψηλής ενέργειας, που βομβαρδίζουν τη Γη από πηγές πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, κτυπήσουν άτομα οξυγόνου στο χαλαζία στην επιφάνεια της Γης, τα διασπούν, δημιουργώντας νέα άτομα ενός ισοτόπου του βηρυλλίου-10. Ο αριθμός ατόμων του βηρυλλίου-10 σε ένα δείγμα βράχου επιτρέπει στους επιστήμονες να χρονολογήσουν με ακρίβεια πότε κατατέθηκε ένας βράχος στην επιφάνεια της Γης από έναν παγετώνα ή κάποιο άλλο μηχανισμό.

Σύμφωνα με τους Singer και Douglass, η μέθοδος χρονολόγησης είναι σχετικά νέα, και απαιτεί από ένα βράχο με χαλαζία αρκετών χιλιογράμμων να πάρουν, περίπου, ένα εκατομμύριο άτομα του βηρυλλίου-10 στο εργαστήριο. Αυτά τα άτομα ακολούθως αναλύονται χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο μάζας για να βρουν πριν πόσο καιρό ο χαλαζίας εκτέθηκε στις κοσμικές ακτίνες, οι οποίες μόνο μπορούν να διαπεράσουν μερικά μέτρα της επιφανείας της Γης.