Kad se prije oko 34 milijuna godina ledeni pokrov Antarktike počeo širiti, posljedice nisu ostale ograničene na krajnji jug planeta. Novo istraživanje pokazuje da je ritam rasta i povlačenja antarktičkog leda mijenjao i biološku produktivnost u subtropskom oceanu, tisućama kilometara dalje. Time se otvara drukčija slika ranog klimatskog sustava Zemlje, u kojoj promjene na polovima izravno utječu na život u mnogo toplijim i udaljenijim morskim područjima.
Istraživanje koje su vodili znanstvenici sa Sveučilišta Wisconsin-Madison, a objavljeno je u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, usredotočilo se na 40.000-godišnji ciklus promjene nagiba Zemljine osi. Upravo je taj astronomski ritam, pokazali su rezultati, snažno utjecao na produktivnost drevnog subtropskog oceana tijekom razdoblja od oko milijun godina, u vrijeme kada se antarktički ledeni pokrov prvi put počeo snažno širiti.
To je istraživače iznenadilo jer se takav 40.000-godišnji ritam obično smatra posebno važnim za polarna područja, dok u nižim geografskim širinama njegov utjecaj uglavnom nije toliko izražen. “Obično očekujemo da veći utjecaj imaju drugi astronomski ciklusi”, rekao je Stephen Meyers, profesor geoznanosti na Sveučilištu Wisconsin-Madison i jedan od vodećih autora rada. Upravo zato snažan i gotovo usamljen trag tog ciklusa u subtropskom oceanu upućuje na to da je ondje djelovao proces koji nije bio lokalnog podrijetla.
Signal zakopan u morskom dnu
Do tog su zaključka znanstvenici došli analizom kemijskih tragova sačuvanih u sedimentima s morskog dna, koji otkrivaju kakva je nekoć bila biološka produktivnost oceana. Uzorci su prikupljeni od 2020. do 2022. tijekom istraživačkih ekspedicija bušenja morskog dna na znanstvenom brodu JOIDES Resolution, danas umirovljenom, koji je desetljećima imao ključnu ulogu u proučavanju geološke i klimatske povijesti Zemlje.
Tijekom desetljeća rada taj je brod iz dubina mora izvukao velik broj sedimentnih jezgri koje su postale vrijedan arhiv za neka od najvažnijih otkrića o klimatskoj prošlosti Zemlje, razvoju života i pomicanju tektonskih ploča. Među znanstvenicima na jednoj od tih ekspedicija bila je i Alexandra Villa, koja je ovo istraživanje vodila zajedno sa Stephenom Meyersom još kao doktorandica na Sveučilištu Wisconsin-Madison. Danas radi kao poslijedoktorandica u centru MARUM u Bremenu, gdje nastavlja proučavati podatke prikupljene tijekom znanstvenih ekspedicija bušenja morskog dna.
Upravo su sedimentne jezgre omogućile znanstvenicima da rekonstruiraju promjene u životu subtropskog oceana i provjere naizgled neočeknu pretpostavku: može li dinamika antarktičkog leda, udaljena tisućama kilometara, ostaviti jasan trag u produktivnosti toplijih mora? Rezultati pokazuju da može.
Polarni led i daleka mora
Da bi se razumjelo kako je to moguće, najprije treba pratiti kretanje hranjivih tvari kroz oceane. Danas se oko tri četvrtine ukupne morske biološke produktivnosti sjeverno od 30. stupnja južne geografske širine oslanja na hranjive tvari koje dolaze iz cirkulacije Južnog oceana, mora koje okružuje Antarktiku. Voda bogata tim tvarima tone, zatim putuje prema nižim geografskim širinama i ondje se ponovno uzdiže prema površini, gdje potiče razvoj morskog života.
Kada se prije oko 34 milijuna godina počeo formirati antarktički ledeni pokrov, promijenili su se obrasci oceanske cirkulacije i putovi kojima su se hranjive tvari kretale kroz mora. Kad je led potom postao dovoljno velik da se proširi do Južnog oceana, 40.000-godišnji ritam promjene nagiba Zemljine osi počeo je utjecati i na dotok hranjivih tvari do proučavanog subtropskog područja. Drugim riječima, promjene na krajnjem jugu planeta počele su određivati koliko će uvjeta za rast imati život u dalekom, toplijem oceanu.
Novo istraživanje nadovezuje se na ranije radove istog znanstvenog kruga, koji su već pokazali koliko snažno taj 40.000-godišnji ritam djeluje na ledene pokrove povezane s morem. Sada je prvi put jasno povezan i s globalnom dinamikom oceana te s posljedicama koje se osjećaju daleko izvan polarnih područja. Upravo je to i njegova najvažnija poruka: Zemljin klimatski sustav bio je duboko povezan i tada, pa je promjena u jednom njegovu dijelu mogla izazvati neočekivan odgovor na drugom kraju planeta. To ne mijenja samo sliku drevnih oceana, nego i način na koji znanstvenici danas traže veze između leda, mora i života u velikim klimatskim prekretnicama Zemljine prošlosti.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
