2017 metais tyrėjai iš kelių JAV universitetų lazerių technologiją panaudoja tirti Alpių kalnų ledo kepurių kernams. Juose rasti įrodymai Juodosios mirties – XIV amžiaus viduryje įvykusios maro pandemijos, sumažinusios Europos populiaciją kone perpus. Dar ten aptikta įrodymų, kad tuo metu atmosferoje buvo minimalus švino kiekis – pirmą kartą per pastaruosius 2000 metų. Mokslininkų logines išvadas patvirtino istoriniai faktai – maro metu vyko šio metalo gamybos, kaip ir visos Europos ekonomikos, nuosmukis.
Visa, kas tam tikru istorijos momentu būna atmosferoje, patenka į sniegą, kuris paskui virsta į ledą, kasmet klojantį naujus ledynų sluoksnius visame pasaulyje. Tai ir cheminiai junginiai, mineralai, mikrobai, bakterijos, virusai ir organinės medžiagos, pavyzdžiui, stiebeliai ir lapai. Ledo kernai – savotiška laiko juosta, panašiai, kaip ir medžių rievės, galinti parodyti atmosferoje vykusius pokyčius.
2018 metais dar viena JAV mokslininkų komanda moksliniame „Frontiers in Microbiology“ žurnale publikavo bakterijų paieškų kernuose protokolą. Dabar recenzuojamas darbas, aprašantis virusų paieškas ledo kernuose.
Lonnie Thompsonas, nusipelnęs Ohaio universiteto (JAV) geologijos mokslų profesorius, vienas iš 2018 metų tyrimo autorių, o taip pat Byrd Polar tyrimų centro vyr. mokslo darbuotojas, yra tikras, kad lede išliks fiziniai, cheminiai ir biologiniai koronaviruso pandemijos pėdsakai. „Po 100 ar 200 metų ledas parodys viską, ko dabar yra atmosferoje“, – mano jis.
Beje ledas gali papasakoti ir milijonų metų istoriją – pačiuose seniausiuose kernuose užregistruotos ledynmečių pradžios. „Ledo kernai nemeluoja, – sako Paulas Mayewskis, Maino universiteto klimato kaitos instituto direktorius. – Jie išsaugo viską, kad perduodama oru“.
Kaip tai vyksta
Ledo kernuose išsaugoma informacija apie aplinkos pokyčius, sukeliamus tiek natūralių, tiek ir antropogeninių priežasčių. Juose išliko liudijimai apie pramonės revoliucijos pradžią, o taip pat, kaip žmonės pradėjo teršti atmosferą sulfatais ir nitratais. Kernai „išsaugojo“ 1970 metais JAV priimtą Švaraus oro įstatymą, po kurio sulfatų koncentracija atmosferoje ėmė mažėti.
Ledo kernuose išlieka ir smarkiai žmoniją paveikusių katastrofų pėdsakai. Jie patvirtina Juodosios mirties pandemijos periodu buvusią stiprią sausrą. „Dėl sausros gerokai susiaurėjo medžių rievės, tačiau ji taip pat matoma ledo kernuose iš Kinijos ir Quelccaya ledyno Peru, – juose plonesni metiniai ledo sluoksniai, – pasakoja Thompsonas. – Taip pat yra didesnis chloro ir fluoro druskų lygis, liudijantis apie ežerų išdžiuvimą“.
Dėl sausros pakito atmosferos sudėtis – joje liko mažiau drėgmės ir daugiau dulkių. Žmonės paliko šimtmečiais dirbtą žemę ir persikraustė į miestus. Tankiai apgyvendintose zonose – ypač, kol nepagerėjo sanitarinės sąlygos ir medicina – gerokai sparčiau plito ligos, įskaitant ir marą.
Kernuose atsispindi tam tikru metu vykę fiziniai pokyčiai, tačiau norėdami tiksliai suprasti, kas nutiko, tyrėjai turi remtis ir istorinėmis nuorodomis. „Tirdamas kernus, jautiesi it detektyvas – jei tėra „įrašai“ lede, tačiau nėra dokumentuotos istorijos, tarpusavio ryšio galima ir neaptikti“, – paaiškina Ellen Mosley-Thompson, nusipelniusi Byrd Center geografijos profesorė ir vyr. mokslo darbuotoja.
Įdomu, kad skirtinguose pasaulio kampeliuose gautuose kernuose matomi vienodi pokyčiai tuo pačiu metu. Prieš maždaug 4200 metų įvykusios sausros pėdsakų yra ir Huascaráno kalno ledynuose Peru, ir Himalajų kalnų Tibeto plynaukštėje, ir Kilimandžaro kalne Afrikoje gautuose kernuose – visuose juose regimi tokie patys dulkių, cheminių medžiagų ir izotopų lygiai.
Kas liks po mūsų?
COVID-19 pandemijos poveikis Žemės atmosferai regimas dabar. Dėl sustabdytų gamyklų ir transporto pastebimai sumažėjo pagrindinio smogo kaltininko, azoto dvideginio, lygis Kinijoje ir didelėje JAV teritorijos dalyje. Tuo pat metu, kitaip, nei tikėtasi tebedaugėja СО₂.
JAV Nacionalinė okeano ir atmosferos tyrimų tarnyba praėjusią savaitę publikavo duomenis, rodančius staigų anglies dvideginio lygio augimą. Šiais metais greta Havajų Mauna Loa ugnikalnio esančioje observatorijoje vidutinė mėnesio koncentracija buvo 416,21 ppm (2019 metų balandį buvo 413,33 ppm). Tai aukščiausia koncentracija nuo СО₂ lygio sekimo pradžios 1958 metais.
Beje, P.Mayewskis mano, kad ateities tyrėjams ryškiausiu žymeniu taps aerozoliai – dispersinės sistemos iš dujinėje aplinkoje pakibusių itin smulkių kietųjų dalelių, kurios ilgai sklando atmosferoje, ant žemės nenusileisdamos savaitėmis. Švino, kadmio ir sieros dalelės iš fabrikų ir gamyklų kaminų, drauge su automobilių išmetamosiomis dujomis, o taip pat išgaunant rūdas ir lydant metalą.
„Kai kuriais atvejais ledo kernuose aerozoliai gali būti fiksuojami mėnesių tikslumu, tad COVID-19 pėdsakai ateityje turėtų būti pastebimi“, – mano Christo Buizertas, paleoklimatologas iš Oregono universiteto (JAV). Kadangi didžiojoje dalyje pramoninių pasaulio šalių veikla nutraukta jau porą – trejetą mėnesių, galima prognozuoti kadmio ir sieros lygio sumažėjimą ateities kernuose.
Ateities mokslininkai taip pat galės koronaviruso pandemiją aptikti ir medžių rievėse. Jos gali suteikti netgi tikslesnius „įrašus“ dendrochronologams, nes medžiai auga gerokai arčiau miestų ir pramonės centrų, nei ledynai.
Mokslininkai neabejoja, kad kitose vietose liks ir kitų pandemijos žymenų. Džordžijos technologijų instituto (JAV) paleoklimatologo Kimo Cobbo nuomone, didėjantis plastikinių individualių saugos priemonių naudojimas paliks pėdsaką vandens telkinių nuosėdiniuose sluoksniuose. „Tikėtina, ir patys matėte tai upių deltose, kai kuriuose ežeruose, ypač, – stambių miestų pašonėse“, – dėsto jis.
Tūkstančiai tonų mikroplastiko jau atsiduria nuosėdinėse uolienose, tačiau milijardai pirštinių, kaukių ir kitų vienkartinių gaminių gali sukurti aiškesnį „plastiko kataklizmo epochos“ sluoksnį. „Tai taps žymeniu, chronologiniu sluoksniu, kuris galbūt pradžiugins ateities mokslininkus“, – svarsto K.Cobbas. Turint omenyje, kiek laiko ỹra plastikas, šį sluoksnį jie išskirs be vargo.
Epochos atgarsis
Mokslininkai bando sugretinti Juodosios mirties ir COVID-19 pandemiją. Dabartiniame pasaulyje tarpusavio ryšiai itin tamprūs: XIV amžiuje galėjo rastis ir išnykti ištisos civilizacijos, viena apie kitą net neišgirdusios, o dabar bet kokia bendruomenė, kurioje vyksta epidemija, veikia ir kitas. Tačiau, kas išties gerai, gali tikėtis kaimynų pagalbos.
Gal pandemijos metu sumažėjęs iškastinio kuro naudojimas galėtų tapti pirmu nedrąsiu bandymu jo atsisakyti ir sulėtinti klimato kaitą. Jei taip nutiks, 2020 m. gali tapti posūkio momentu.
K.Cobbas pripažįsta matantis scenarijų, „kur po tūkstančių metų būtent 2020-ieji liks СО₂ koncentracijos atmosferoje piko metais, po kurio pradėjome vertinti mokslą ir kolektyvinę atsakomybę vienas už kitą šioje mažoje planetoje“.
