Jääsüdamik: definitsioon, dateerimine ja kliimaajaloo andmed

Jääsüdamikud: kuidas neid dateeritakse ja mida kliimaajaloo gaasid, tuha ja isotopid paljastavad — kuni 800 000 aasta temperatuuri ja jääaegade olulised andmed.

Jääsüdamik on liustikust võetud pikk jäätükk. Jääd puuritakse väga sügavale, nii et jääsüdamik ulatub tagasi liustiku põhjas asuvasse vanasse jäässe. Tavaliselt võetakse jääsüdamikke Antarktikast, Gröönimaalt või väga kõrgetest mägedest.

Lumi langeb maapinnale ja koguneb (süveneb). Mida rohkem lund langeb, seda rohkem tiheneb (õhemaks) alumine kiht, sest üleval on suurem raskus. Lõpuks jääb ainult jää ja kogu õhk kaob. Mida sügavam on jää, seda vanem on see. Jääsüdamikke saab dateerida kihte vaadates: sageli on jääsüdamikus näha iga aastaaeg, sest see moodustab kihi. Teinekord on raskem välja selgitada, kui vana on jää. Võib kasutada ka muid meetodeid, näiteks juhtivuse mõõtmist või matemaatilistemudelite koostamist.

Teadlased uurivad jääsüdamikke, et teada saada, milline oli kliima minevikus. Jää säilitab teavet, nagu gaasid, osakesed, vulkaanide tuhk. Jääd moodustava vee tüüpi saab kasutada Maa temperatuuri arvutamiseks.

Jääsüdamike abil saame teada, milline oli temperatuur planeedil viimase 800 tuhande aasta jooksul. Me teame rohkem jääaegadest, mis toimuvad perioodiliselt. See on kasulik täiendus meie teadmistele globaalse soojenemise kohta.

Kuidas jääsüdamikud moodustuvad ja miks need säilitavad mineviku

Jää tekkimise algus on lihtne: lumi sajab ja koguneb. Uute kihtide all oleva lume rakud deformeeruvad ja tihenevad, kuni need muutuvad tihedaks jääks. Kihid talletavad igal aastal toimunud muutusi — paksus, osakesed ja keemiline koostis varieeruvad vastavalt ilmastiku- ja õhusaasteoludele. Jää sisse lukustunud gaasid (näiteks CO2 ja CH4) peegeldavad atmosfääri koostist selle ajahetke kohta, mil gaasid sulgesid end jääga ümbritsetud vahesse.

Peamised dateerimismeetodid

• Aastakihid: lõunapoolsetes ja kõrgetes piirkondades on nähtavad aasta- või hooajalised kihid, mida saab lugeda nagu puu rõngaid.
• Isotoopiline analüüs: jääd moodustava vee isotoopide (nt δ18O ja δD) suhted annavad temperatuuriindikaatoreid ja aitavad kronoloogiaks.
• Volcanic tephra / tuhkiir: korrapärased vulkaanipursete tekitatud tuha- või sulfaatkihtide identifitseerimine aitab siduda jääsüdamikke teiste arhiividega.
• Elektrilised ja dielektrilised mõõtmised (nt juhtivuse): kihiline elektrilise vastupanu muutus näitab saaste- ja sademeerinevusi.
• Gaaside sünkroonimine: metaani kõikumisi võrreldakse näiteks meresetete või muude jääkordadega ja seeläbi koordineeritakse vanuseid.
• Matemaatilised jäävoo- ja tihedusemudelid (matemaatilistemudelite kasutamine): need aitavad taastada algset kihikõrgust ning arvutada vanust sügavas ja deformeeritud jääs.
• Radiomeetrilised meetodid: nooremas jääosas võib kasutada 14C-d orgaaniliste lisandite puhul; aga enamasti on jää dateerimine kihituse ja isotoopide kaudu.

Mida teadlased jääsüdamikest leiavad

Jääsüdamikud annavad hulgaliselt infot mineviku kohta:

• Atmosfääri koostis minevikus — eriti CO2, CH4 ja N2O kontsentratsioonid, mis näitavad rohelisterõhuerinevusi ja globaalse kliima seoseid.
• Temperatuuriindikaatorid isotoopide abil (δ18O ja δD), mis näitavad soojenemis- ja jahenemisperioode.
• Aerosoolid ja tolm (näitavad tuule tugevust, kuivatust ja lähtekohti), samuti vulkaanide tuhk, mis aitab kronoloogias ja hindab vulkaanipursete mõju kliimale.
• Bioloogilised fragmendid ja saasteained (nt mustahiil, raskmetallid), mis dokumenteerivad nii looduslikke sündmusi kui ka inimtegevuse jälgi.
• Kiired kliimasündmused, nagu Dansgaard–Oeschgeri jahtumisi-soojenemisi Gröönimaa jääsüdamikes, mis annavad ülevaate kliima ebastabiilsusest ja kiiretest ümberkorraldustest.

Piirangud ja tähelepanekud

• Jääsüdamike geograafiline katvus on piiratud — pikad ja vanad südamikud leiduvad peamiselt Antarktikas ja Gröönimaal, seega võime minevikku rekonstrueerida eelkõige neist piirkondadest.
• Gaasi vanus ei pruugi olla täpselt sama kui ümbritseva jää vanus — õhk lukustub jää sisse alles pärast lume tihendumist (nn gaasi ja jää vanuse erinevus, Δage), mis tuleb arvestada.
• Jää liikumine ja deformeerumine sügaval võib kihte segada või lühendada kronoloogiat, seetõttu on vaja mudelisimulatsioone.
• Märgise- ja sünkroonimisvajadus — sageli kombineeritakse jää- ja mereproove, et saada terviklikum pilt globaalsest kliimast.

Miks jääsüdamike uuring on oluline tänapäeval

Jääsüdamikud annavad unikaalse ja otsese kirje atmosfääri koostisest ja temperatuurimuutustest kümnete- ja sadade tuhandete aastate tagant. See aitab mõista looduslikke kliimatsükleid (näiteks jääaegu ja nende lõppemisi), eristada inimtekkelisi muutusi looduslikest ning prognoosida, kuidas tänased kasvavad kasvuhoonegaaside kontsentratsioonid võivad mõjutada tulevikku. Seega on jääsüdamike uuringud tähtis sisend nii teaduslikule arusaamisele kui ka kliimapoliitika kujundamisele.

Küsimused ja vastused

K: Mis on jääsüdamik?

K: Kust võetakse enamik jääsüdamikke?

K: Kuidas koguneb lumi ja muutub jääsüdamikuks?

K: Kuidas saavad teadlased jääsüdamikku dateerida?

K: Millist teavet saavad teadlased jääsüdamiku uurimisel teada?

K: Kuidas aitavad teadmised mineviku kliimast mõista globaalset soojenemist?

Otsing