Kagylók mesélnek a Föld több száz évvel ezelőtti kis jégkorszakáról

A sellőkagyló az egyik leghosszabb életű állat a Földön

A „szűkszavú" kagylók furcsa lénynek tűnhetnek a kutatók számára, bár minden figyelem rájuk irányul, amint kiderül, hogy „kivételes természettörténészek". A héjukon található növekedési sávok a fák gyűrűihez hasonlóan fontos információkat hordoznak a környezetről és arról, hogy az hogyan változott az évek során.

Az „ősi archívumokat" tanulmányozták

Egy napló soraihoz hasonlóan, ezeket a bonyolult kagylórészeket is szét lehet választani, és a tudósok most szinte szó szerint elolvashatják a környezetről szóló információkat évszázadokkal azután, hogy először „lejegyezték" azokat.

A kagylók ősei valójában több mint ötszázmillió éve hagyták ott a nyomaikat az ásványi kalcitban, közel háromszázmillió évvel a dinoszauruszok megjelenése előtt, miközben példátlan ablakot nyitottak a múlt éghajlatával kapcsolatos eseményekre.

A piros nyilak a viszonylag meleg és sós vizeket jelentik, a kék nyilak peidg a viszonylag hűvös és édes sarkvidéki vizeknek felelnek meg Forrás: Nature Communications

A szakemberek most ezeket az „ősi archívumokat" tanulmányozták, amelyek komoly és határozott figyelmeztetést adtak ki. Az észak-izlandi talapzaton három kéthéjú adatfeljegyzés új leolvasása ugyanis

„potenciálisan veszélyes fordulópontot" tárt fel a Föld éghajlatával kapcsolatban.

A Nature Communications tudományos szaklapban publikált eredmények arra utalnak, hogy a globális éghajlat változása mintegy nyolc évszázaddal ezelőtt egy visszacsatolási hurok eredménye volt, amely „megviselte" az Atlanti-óceán északi részén az éghajlati rendszer stabilitását, és új, hidegebb normális állapotba vezette azt.

A tengeri jég egyre inkább beleolvadt a Jeges-tengerbe

A „kis jégkorszak" először a 13. században kezdődött az Atlanti-óceán északi részén, és csak akkor „torpant" meg, amikor az antropogén felmelegedés megfordította a természetes tendenciát. A tudósok azonban még mindig nem tudják egészen pontosan, hogy mi válthatta ki ezt a kis jégkorszakot.

A kagylók héja szerint az eseményeknek azonban köze lehetett a szubpoláris óceáni áramlatok hirtelen gyengüléséhez az Atlanti-óceán északi részén.

A kutatók azt gyanítják, hogy az Atlanti-óceán északi részén a hőmérséklet elérte azt a pontot, ahol a tengeri jég egyre inkább beleolvadt a Jeges-tengerbe, ami a tengervizet édesvízzel hígította, így gyengítette az óceáni áramlatokat.

Sellőkagyló (Arctica islandica) Forrás: HANS HILLEWAERT

Ez viszont az áramlatok pólus felé irányuló hőmennyiségének csökkenéséhez vezethetett, végső soron pozitív visszacsatolás révén megerősítve a tengeri jég kiterjedését

– mondták a tanulmány szerzői a ScienceAlert online tudományos portának. – A hőmérséklet a hó és jég korszakába való visszatérésre készült.

Hozzátette: ma az ellenkező irányba tartunk, de ahogy más, friss kutatások is sugallják, az Atlanti-óceán északi része egy újabb aggasztó fordulóponthoz közeledhet.

Ha folytatódik az északi-sarkvidéki tengeri jég gyors elvesztése, a grönlandi jégtakaró gyorsuló olvadása és az ezzel összefüggő édesvíz eltűnése az Atlanti-óceán északi részének kulcsfontosságú konvektív régióiba, akkor a szubpoláris gyűrű úgynevezett billenőpontja ismét gyors és hosszan tartó regionális éghajlatváltozáshoz vezethet

– figyelmeztetnek a szerzők.

Kódolják a tengeri környezet éves ingadozásait

A kagylóhéjak csak a korábbi éghajlati viszonyokat tükrözik vissza a tengeri környezetben, ám meglehetősen megbízhatóak.

A most publikált tanulmányban használt sellőkagylók (Arctica islandica) a Föld bolygó leghosszabb ideig élő lényei közé tartoznak. 2013-ban például találtak egy mélytengeri kagylót, amely az 507. évét élte meg, amivel ez a valaha felfedezett, legrégebbi állat.

A sellőkagyló az egyik leghosszabb életű állat a Földön Forrás: Gabe Dubois/Shutterstock

Mivel a kagylók oxigén- és szénizotópokat vonnak ki a vízből, hogy erősítsék kalcithéjukat, a növekedési vonalaik kémiai összetétele kódolhatja a tengeri környezet éves ingadozásait,

például a tengervíz hőmérsékletét, sótartalmát és az oldott szenet. Ezekre támaszkodva találtak a kutatók most olyan következetes mintát a hosszú életű, mélytengeri kagylóknál, amelyek két alkalommal is az Atlanti-óceán északi részének szubpoláris áramlatainak gyengülésére utalnak.

Az első „gyengülési eseménysorozat" időszámításunk szerint 1180 és 1260 között, a második pedig 1330 és 1380 között történt,

nem sokkal néhány vulkánkitörés után, bár ezek szerepe ebben a viharos átmenetben tudományos vita tárgyát képezi.

Az ökoszisztéma teljesen felborult

Ezen események közötti időszakban a kagylóhéj növekedése és a szénizotópok jelenléte a kagylókban arra utalnak, hogy az ökoszisztéma valahogy lépést tartott a környezeti változásokkal. A második eseménysorozat során a szakemberek azonban a héjnövekedés visszaesését figyelték meg, ami időszámításunk szerint 1300 körül kezdődött. Ez a tanulmány kutatói szerint arra utal, hogy

a megnövekedett tengeri jég jelenléte valószínűleg megzavarta az elsődleges „termelést" és a tengerfenék táplálékellátását, megfosztva a kagylókat a tápanyagoktól.

Ezt követően az ökoszisztéma soha nem tudott visszatérni a „kiinduló helyzetbe". Sőt, úgy tűnik, hogy a rugalmassága is rosszabbra fordult.

A kagylók mintázata a fák évgyűrűihez hasonlítható, amely őrzi a környezeti változásokat Forrás: Wikimedia Commons/Manfred Heyde

Az itt bemutatott bizonyítékok az ellenálló képesség elvesztéséről szólnak az Atlanti-óceán szubpoláris északi részén 1260 előtt

– írják a szerzők a tanulmányban. – Emellett a potenciálisan bistabil, szubpoláris úgynevezett gyre gyengülésére vonatkozó bizonyítékokkal együtt azt jelzik, hogy a kis jégkorszak kezdete a szubpolárisra válaszul következhetett be.

A gyre a forgó óceáni áramlatok nagy rendszere, ebben az esetben körkörös vagy spirális mozgás vagy forma, különösen nagy kiterjedésű óceáni örvény. A rendszer a minijégkorszak során áthaladt egy fordulóponton.

További kutatásokra van szükség azonban ezeknek az eredményeknek a megerősítéséhez, különösen azokra, amelyek összehasonlítás céljából különböző éghajlati proxykat is tartalmaznak.

Pieter Bruegel 16. századi flamand festő téli tájképe. A kis jégkorszakként ismert időszakban, amely a 14. század elejétől a 19. század közepéig tartott, a mainál sokkal hidegebb és osszabb telek, valamint hűvösebb nyarak jellemezték az európai időjárást Forrás: Wikimedia Commons

Más, különféle adatforrásokat felhasználó tanulmányok például szintén az észak-atlanti áramlatok lehetséges összeomlását jelzik időszámításunk szerint 1300 körül, ami szintén a kis jégkorszakhoz köthető.

A tudósok úgy vélik, hogy ha az Atlanti-óceán északi része annyira sérülékeny, mint ahogyan ezek a tanulmányok sugallják, akkor a világ ezen régiója még nagyobb bajban lehet, mint azt a tudomány eddig gondolta.