Noua Era Glaciara: Pamantul ca un bulgare de nea

Una calda, una rece… si tot asa

In ultimele doua milioane de ani, Terra a trecut prin vreo 20 de glaciatiuni. Acestea au durat in total 1.800.000 de ani, acoperind 90% din perioada despre care discutam. Suntem foarte norocosi sa fi apucat o blanda perioada interglaciara.

• O gaură neagră masivă din Universul timpuriu, surprinsă în timp ce trage „un pui de somn”
• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte

Ultima glaciatiune a inceput in urma cu aproximativ 115.000 de ani. Temperaturile medii au inceput sa scada, ajungand sa fie cu 7-10 grade mai mici decat astazi. Iarna a juns la apogeu cu 18.000 de ani in urma. Scuturi de gheata groase de cativa kilometri acopereau cea mai mare parte a Americii de Nord si Europei.

A urmat o schimbare foarte rapida de situatie: in urma cu 10.000 de ani, temperaturile au crescut din nou; glaciatiunea luase sfarsit.

De atunci, au mai existat cateva „toane”, precum Mica Era Glaciara, cum a fost numita perioada dintre anii 1350 si 1850 d.Hr. In acesta grea jumatate de mileniu, recoltele agricole au avut mult de suferit, iar foametea a bantuit deseori in Europa. In Anglia, in perioada respectiva, Tamisa ingheta de la un mal la altul, iar pe gheata astfel formata se organizau targuri de iarna. Inghetau si canalele din Olanda, iar in anul 1780, portul New York a inghetat asa de zdravan, incat se putea merge pe jos din Manhattan pana pe insula Staten.

Timp de sute de milioane de ani, Terra a cunoscut alternante climatice. Perioade cu clima tropicala au fost precedate si urmate de lungi epoci in care gheata a acoperit planeta pe intinderi mari. Or, daca asemenea lucruri s-au tot intamplat in decursul istoriei Pamantului (si in absenta efectelor perturbatoare ale civilizatiei umane), e logic sa presupunem ca s-ar putea repeta. Iar daca se vor repeta, va fi vorba despre fenomene in producerea carora oamenii chiar nu au nici un amestec, caci doar legile inca neintelese care guverneaza miscarea corpurilor ceresti fi-vor vinovate de lunga iarna ce ne-asteapta. Stiu, e poetic si abscons. Lamuririle urmeaza.

Astronomii si teoriile lor

Incercand sa explice aparitia erelor glaciare si a subdiviziunilor lor, glaciatiunile, astrofizicianul sarb Milutin Milankovitch (1879-1958) a emis teoria conform careia erele glaciare sunt efecte ale modificarilor pe care le sufera orbita Pamantului in miscarea acestuia in jurul Soarelui.

Asa-numitele cicluri Milankovitch sunt de trei tipuri. In primul rand, pot aparea variatii ale formei orbitei Pamantului (excentricitatea). Orbita are conturul unei elipse, iar lungimea axelor ei poate varia, facand-o mai mult sau mai putin alungita. In al doilea rand, poate varia unghiul dintre axa de rotatie a Pamantului si planul orbitei (oblicitatea). Si, in fine, pot aparea variatii ale directiei in care este orientata axa de rotatie a planetei (precesie), asa cum oscileaza axa unui titirez fata de verticala.

Toate acestea afecteaza cantitatea de caldura pe care Pamantul o primeste de la Soare. Milankovitch a calculat efectele respectivelor variatii de-a lungul ultimilor 600.000 de ani si a gasit o corelatie intre ciclurile cosmice descrise de el si periodicitatea erelor glaciare. Ideea parea promitatoare, dar nu a fost luata in serios pana spre mijlocul anilor ’70 din secolul XX, cand noi date au venit sa intareasca unele dintre afirmatiile astrofizicianului sarb.

Cauza principala, dupa Milankovitch, ar fi excentricitatea. Alungirea elipsei inseamna ca, la un moment dat, Pamantul se va gasi la o distanta marita fata de Soare, deci va primi mai putina caldura si gata glaciatiunea! Excentricitatea variaza cu o periodicitate de cca 100.000 de ani, aproximativ aceeasi cu care apar glaciatiunile. Pare o corelatie convingatoare si, cu toate acestea, nu toata lumea e convinsa de ea.

Profesorul Richard Muller, de la Lawrence Berkeley Laboratory din California, este unul dintre „necredinciosi”. El sustine ca, desi Milankovitch a descris corect, in linii mari, cele trei cicluri cosmice, metodologia sa nu a fost fara cusur. Muller afirma ca efectul excentricitatii este mai slab decat credea savantul sarb, iar suprapunerea dintre periodicitatea variatiilor orbitei si cea a aparitiei erelor glaciare nu este perfecta.

Exista si o alta teorie, ce are la baza un ciclu cosmic nestudiat de Milankovitch: orientarea orbitei Pamantului, care se modifica in raport cu ecuatorul Soarelui. Cand Pamantul se apropie de planul ecuatorului solar, el cade victima asa-numitului praf zodiacal – pulberi provenite din evaporarea cometelor si din ciocnirile asteroizilor. Iar acest praf, aidoma cenusii vulcanice, spun adeptii teoriei, impiedica razele Soarelui sa ajunga pe suprafata Terrei.

Cand insa Muller a cautat in gheturile din Groenlanda dovezi care sa confirme aceasta teorie, a gasit cu mult mai putin praf decat se astepta, asa ca nici teoria prafului zodiacal n-a reusit sa explice, de una singura, aparitia erelor glaciare. Dupa parerea savantului american, acestea se datoreaza unei multitudini de cauze, intre care anumiti factori interni, proprii Terrei, care potenteaza efectele ciclurilor cosmice pentru a declansa o racire de durata a climei.

De unde stim cum a fost?

Pe toti ne intereseaza cum va fi vremea, dar unii vor sa stie cum a fost vremea. Paleoclimatologia exploreaza trecutul climatic al planetei noastre, dezvaluind, unul cate unul, secretele vremii de acum mii si milioane de ani.

Metodele sunt diverse.

• Astfel, pot fi utilizate marturii istorice, cum sunt vestigiile artei rupestre. Oamenii primitivi desenau animale care traiau in zona respectiva si aceasta constituie o marturie asupra conditiilor de clima. Am putut afla, astfel, ca Sahara era, in urma cu sapte mii de ani, o intindere verde, roditoare, populata de animale specifice zonelor de campie, animale care azi nu mai exista in pustiul saharian. Desene ce reprezinta asemenea animale au fost descoperite in marele desert si, iata, avem marturia indirecta, dar clara, ca pe atunci clima acestei parti a Africii era cu totul altfel decat azi.

• Studiul unor organisme marine fosile, cum sunt foraminiferele, poate aduce informatii asupra temperaturilor din acele perioade indepartate.

• O metoda frecvent utilizata este studiul ghetii din zone unde aceasta s-a acumulat, in decursul timpului, strat dupa strat (cum s-a intamplat in Antarctica). Cu ajutorul unor utilaje speciale, care foreaza vertical, sunt extrasi cilindri lungi de gheata, numiti carote. Analiza lor aduce informatii precise despre temperatura la care s-a format gheata in straturile ce corespund diverselor perioade. Mai precis, temperatura este corelata cu concentratia anumitor izotopi ai hidrogenului si ai oxigenului din apa. In gheata pot fi incluse si bule de aer, datorita carora poate fi studiata compozitia atmosferei in perioade mai indepartate sau mai recente din istoria Pamantului.

• Asemenea bule de „aer stravechi” se gasesc uneori si in chihlimbar sau in diferite minerale si roci.

• In fine, o metoda mult folosita pentru cunoasterea climei din trecut este dendrocronologia, bazata pe studiul inelelor de crestere ale copacilor, intrucat acestea prezinta caracteristici legate de temperatura si de regimul precipitatiilor.

Iarna vine din Soare

Daca ipotezele cu amenintari venite din spatiul extraterestru va pasioneaza, iata o varianta dezvoltata de astrofizicienii de la Centrul National de Cercetare Stiintifica din Franta. Este un posibil scenariu al efectelor climatice generate de intrarea Soarelui intr-un nor de gaze dense.

In jurul astrului zilei se afla o „bula” imaginara, numita heliosfera, ce reprezinta zona in care isi face simtita influenta asa-numitul vant solar, o emanatie a Soarelui compusa din particule subatomice incarcate electric (protoni si electroni), nuclee de heliu si radiatii magnetice (campul magnetic al Soarelui). Vantul solar bate in toate directiile, cu viteze supersonice, pentru ca, la o anumita distanta de Soare, sa slabeasca brusc: viteza sa devine subsonica si, in cele din urma, el nu mai razbate in spatiul interstelar. Zona in care vantul solar isi inceteaza activitatea, intalnind mediul interstelar, poarta numele de heliopauza. In spatiul interstelar exista, de asemenea, materie: atomi de heliu si de hidrogen, particule incarcate electric, praf cosmic. Numai ca respectiva materie nu este distribuita uniform. In unele zone, trebuie sa rascolesti prin 1.000 cm3 de spatiu ca sa gasesti un atom de gaz, in timp ce, in alte zone, materia interstelara formeaza nori gigantici, foarte densi.

Acum vine partea cea mai palpitanta. De fapt, nu chiar acum, ci peste vreo doua milioane de ani. Atunci, Soarele, care acum se plimba linistit printr-o zona aproape goala a galaxiei noastre, va intalni unul dintre acesti nori uriasi si va intra drept in el. Intr-o asemenea zona de gaze dense, miscarea Soarelui va produce un curent de materie, un vant interstelar, asa cum, atunci cand mergem cu motocicleta, inaintarea acesteia produce o miscare in sens opus a aerului – ceea ce simtim noi ca fiind vantul ce ne bate in fata.

In heliopauza, vantul solar nu va mai intalni, asadar, un mediu interstelar aproape vid, ci unul dens populat cu materie. Particulele incarcate electric vor fi respinse de cele din vantul solar, dar particulele neutre, precum praful, vor patrunde in heliosfera. Pamantul se va afla chiar in zona de contact (sau de conflict), unde se infrunta cele doua vanturi. Planeta noastra va fi, asadar, bombardata de tot ceea ce se misca pe-acolo: particule incarcate electric (care, probabil, vor fi respinse in mare masura de atmosfera terestra) si praf. Ei, si tocmai praful va fi problema.

Datorita gravitatiei, acesta va tinde sa se acumuleze in jurul Soarelui, corpul ceresc cel mai mare (si care exercita, prin urmare, cea mai puternica atractie gravitationala) din sistemul solar. Dar Soarele se afla in continua miscare, asa ca praful se va tari in urma lui formand o trena ca o coada de cometa. Iar biet Pamantul nostru, cum se invarte el mereu in jurul Soarelui, va fi bombardat mai tot anul de particule – mai rare, dar destule -, iar o data pe an, cand va trece fix prin coada densa a Soarelui, va fi invaluit de un nor greu de pulbere cosmica. Si nu va fi nici o placere. Acest praf va impiedica radiatia solara sa ajunga la Pamant si sa-l incalzeasca asa cum face de miliarde de ani.

La scara mai redusa, si eruptiile vulcanilor pot avea efecte de acest soi. Cand, in anul 1991, a erupt Pinatubo (din Filipine), temperatura medie anuala a fost cu 0,5 grade sub cea obisnuita. Iar eruptia vulcanului indonezian Tambora (1815), care a aruncat in atmosfera cantitati imense de cenusa vulcanica, a avut ca efect o scadere sensibila a temperaturii medii: anul urmator, 1816, a fost supranumit „anul fara vara”.

In cazul unei invaluiri generale in praf, temperatura medie anuala ar putea scadea, in numai cativa ani, cu vreo 30 grade.

Nu numai praful ne-ar dauna, ci si hidrogenul prezent in norul gazos. Hidrogenul s-ar combina cu oxigenul atmosferic si ar forma apa; procesul s-ar petrece in partea superioara a atmosferei, la 80 km de scoarta terestra, unde temperaturile sunt de zeci de grade sub zero; prin urmare, apa rezultata ar ingheta instantaneu, formand nori de cristale de gheata care ar reflecta razele solare, impiedicandu-le, in buna masura, sa ajunga la Pamant. Rezultatul? O racire si mai accentuata. O astfel de iarna ar face sa dispara un numar incalculabil de vietuitoare.

Dupa atatea vesti proaste, una buna (oarecum…): acest scenariu nu este, totusi, foarte precis. Nu e deloc simplu sa prevezi ce se va intampla peste doua milioane ani, sa calculezi consecintele intrarii Soarelui intr-un nor de praf cosmic si sa stabilesti masura in care heliosfera ne va proteja de amenintarile mediului interstelar.

Daca e prea cald, vine iarna

Ce se va intampla in Europa in conditiile incalzirii globale a climei?
a) Va fi vara tot timpul.
b) Va fi iarna tot timpul.
Raspuns corect: b

Aceasta este parerea unei parti a comunitatii stiintifice internationale; noi nu ne asumam raspunderea, iar cealalta parte a comunitatii stiintifice – nici atat. Dar poate va intereseaza sa cunoasteti logica acestui raspuns, pentru ca o logica exista. E vorba despre vechea poveste cu incalzirea globala cauzata de efectul de sera.

Ca temperaturile medii anuale au tendinta sa creasca, e clar. Ca asta ar putea duce la topirea calotelor glaciare – suna logic. Paradoxala pare doar afirmatia ca, in cazul in care clima ar continua sa se incalzeasca, Europa ar putea cunoaste o iarna interminabila, practic o noua glaciatiune.

Fenomenul – spun specialistii – poate deveni posibil din cauza perturbarii mecanismului de actiune al Curentului Golfului (Gulf Stream). Caci daca Gulf Stream nu e, nici caldura in nordul Europei nu prea mai e.

Gulf Stream este un curent oceanic – asemanator unui fluviu care ar curge prin ocean -, si anume unul cald. Curentul Golfului ia nastere in apropierea Ecuatorului, se indreapta spre Caraibe si apoi o ia drept spre nordul Atlanticului. Pe masura ce inainteaza spre miazanoapte, apa calda (care, la Ecuator, are 26-280C) se evapora, fapt ce duce la cresterea concentratiei de saruri. La cca 55 de grade latitudine nordica, apele sarate, fiind mai dense, coboara la adancimi mai mari (2.000-3.000 m), unde, in contact cu apele reci de profunzime, se racesc la randul lor. Intorcandu-se spre punctul de plecare, ele ies din nou la suprafata in dreptul Ecuatorului si ciclul se reia. Dupa cum se vede, totul se bazeaza pe diferentele de temperatura, de salinitate si de densitate ale apelor Oceanului Atlantic.

Or, daca gheturile polare s-ar topi, apa oceanului s-ar indulci, iar modificarile de salinitate ar putea perturba delicatul echilibru al fenomenului. Iar daca apele calde ale Curentului Golfului nu ar mai scalda coastele nordice ale continentului european si insulele din preajma lor, clima acestor tinuturi – care e suportabila doar datorita curentului cald al Golfului – s-ar modifica dramatic. Islanda, Norvegia, Anglia ar fi acoperite de gheturi vesnice.

E un scenariu tulburator dar, asa cum afirma savantul italian Mario Giuliacci, nu stim cum vor evolua lucrurile. E posibil ca temperatura sa se stabilizeze printr-un mecanism natural de compensare si reglare. Cum se spune, natura va gasi o cale. Asta nu inseamna sa ne culcam pe o ureche si sa stam linistiti, bizuindu-ne doar pe natura. Efectul artificial de sera exista, e din ce in ce mai accentuat si orice masura care conduce la reducerea lui este binevenita.

Concluzie: intervalul de timp in care vom trece de la clima actuala – care, sa recunoastem, e destul de placuta in zona temperata – la o iarna grea si nesfarsita variaza, dupa cum se vede, foarte mult. Unii spun ca iarna „aceea” va veni cam in doua milioane ani. Cei mai pesimisti o „asteapta” in numai 100-150 ani. Fata de atata imprecizie, ce-ar mai fi de spus? Important e sa avem timp sa ne cumparam ce ne trebuie si, mai ales, sa ne obisnuim cu ideea. Si cu frigul.

CITESTE SI:

• Am intrat in noua Era Glaciara!
• O noua era glaciara, intarziata de incalzirea globala?
• Ultima Era Glaciara s-a instalat in numai sase luni
• Pamantul se afla in pragul unei noi ere glaciare
• Incalzirea globala, un proces ciclic firesc?