Históriu Zeme dnes už vieme čítať rôznymi spôsobmi. Existujúce metódy nám pomáhajú spoznať zmeny, akými si prešla. Tie klimatické, skúma paleoklimatológia.
Zem samotná je knihou, z ktorej sa dozvedáme o jej minulosti. Aby sme jej rozumeli, museli sme sa naučiť jazyk, ktorým k nám prehovára, vyvinúť tie správne metódy.
Túžba po poznaní veku Zeme nás postupne priviedla aj k ďalším objavom. Napríklad, že počas svojej existencie prešla niekoľkými výraznými klimatickými zmenami. Zhruba pred 600 miliónmi rokov sa Zem podobala snehovej guli. Pokrývala ju vrstva ľadu a a snehu. V období prehistorických dinosaurov, približne 129 miliónov rokov dozadu, zas zažívala Zem jedno zo svojich najteplejších období. Erupcie vulkánov vymrštili do atmosféry obrovské množstvo skleníkových plynov, čo spôsobilo radikálne oteplenie.
Ako sme k týmto zisteniam dospeli? Vyvinuli sme celkom úspešné paleoklimatologické metódy
Paleoklimatológia je vedný odbor, ktorý sa zaoberá práve skúmaním predošlých geologických období a klimatických zmien. K tomu využíva niekoľko výskumných metód.
Ide o valcovité kusy ľadu, získané vrtom do ľadovca. Najčastejšie ide o vzorky získané z vrtov kontinentálnych ľadovcových štítov v Antarktíde či Grónsku. Ľadovcové štíty vznikali tisíce rokov, vrstvením snehu z atmosférických zrážok. Keď sa sneh menil na ľad, ostali v ňom „zakonzervované“ vzduchové bubliny. Tie v sebe nesú informáciu o chemickom zložení atmosféry z obdobia, kedy vznikli.
Priemerná hrúbka ľadovcových štítov je 2000 m, no nájdu sa aj 3 až 4 tisíc metrov hrubé. Najstaršie vyvŕtané ľadovcové jadro, ktoré sa zatiaľ podarilo získať, nám odhaľuje klimatické pomery na Zemi pred 800 000 rokmi.
Čo dokážu vedci z jadier vyčítať? Podstatnou informáciou je koncentrácia skleníkových plynov. Čím väčšia je koncentrácia CO2 v atmosfére, tým vyššia je teplota zemského povrchu. Ďalším dôležitým ukazovateľom je obsah a pomer izotopov kyslíka. Prírodný kyslík sa skladá z troch stabilných izotopov 16O, 17O a 18O. Prvý z nich je najrozšírenejší, jeho zastúpenie je až 99,762 %.
Ťažký izotop 18O sa vyskytuje v molekulách vody a jeho obsah sa zvyšuje s klesajúcimi teplotami. Práve podľa pomeru 18O/16O určujú vedci teploty v príslušných obdobiach.
Výskumom ľadovcových jadier vedci zistili, že Zem si prešla niekoľkými dobami ľadovými.
Dôkazom o bývalom zaľadnení krajiny sú pozorovateľné aj voľným okom. Ústup ľadovca, pohyb veľkých ľadovcových dosiek sa totiž vpisuje do zemského reliéfu. Ľadovec tak formuje krajinu, jej doliny, morény, ale aj samotný tvar štítov. Geomorfologické útvary všeobecne (vrátane glaciálnej formy reliéfu) sú významným informačným kľúčom k určeniu dlhodobých klimatických podmienok.
Štúdium sedimentov oceánskeho dna predstavuje ďalší nenahraditeľný zdroj informácii o klíme minulosti, najmä v jej najstarších obdobiach. Sedimenty sa ukladajú veľmi pomaly. Niekoľko metrov zodpovedá miliónom rokov a vedci dokážu získať vzorky až z hĺbky 5000 metrov. Tieto nám poskytujú informácie o teplote vody, ktorú možno určiť už spomínanou izotopovou metódou. Zmeny klímy v dávnych obdobiach možno určiť aj pomocou analýzy schránok niektorých organizmov (dierkavce), ktoré pôvodne žili v povrchových vodách oceánov. Výskyt koralov je zas príznačný pre špecifické klimatické podmienky, s prevládajúcim veľmi teplým podnebím.
Podobne ako morské sa analyzujú aj sedimenty jazier, najmä v bývalých ľadovcových oblastiach.
Spočíva v analýze paleoaerosolov – teda peľových zrniek, uchovaných v rašeliniskách. Rašelina sa takisto utvára len v istých podmienkach, z rastlinných tiel vo vodnom prostredí bez prístupu vzduchu. Najhlbšie rašelinisko na Slovensku sa nachádza vo Vihorlate, najväčšie čo do obsahu zas pri Suchej Hore na Orave. Podľa typu prevládajúcich peľových zrniek možno usudzovať na chladnejšie či teplejšie obdobie.
Je azda najznámejší spôsob určovania zmien klímy – analýza letokruhov stromov. Záznamy letokruhov sa zároveň považujú za eden z najkvalitnejších zdrojov týchto informácií v prírode.
Hrúbka novovytvoreného dreva za jeden rok (1 svetlý a 1 tmavý kruh), závisí od priebehu poveternostných podmienok. Tvorba letokruhov je typická pre mierne pásmo a pre miesta s výraznejším obdobím sucha, s prestávkou v raste. V horúcom a vlhkom podnebí rastú stromy počas celého roka a letokruhy nemajú. Vo veľmi chladných až surových podmienkach sú letokruhy len slabo rozoznateľné, pretože rast je veľmi pomalý.
Okrem týchto prevládajúcich metód sa v paleoklimatológii využíva aj analýza tzv. reliktných (pochovaných pôd), ale aj štúdium rôznych historických záznamov – kroniky, jaskynné maľby atď.
Štúdium súčasných klimatických podmienok a zmien sa orientuje prevažne na meteorologické pozorovania pomocou prístrojov a počítačové modely. O nich si však povieme inokedy.
Zdroj:
www.fyzickageografia.sk
www.shmu.sk
Titulné foto:
Pixabay
