Pył z czasów starożytnych pomoże przewidzieć przyszłe zmiany klimatyczne
Pył mineralny trafia do atmosfery głównie w wyniku erozji odsłoniętej gleby, będącej następstwem działania wiatru. Unoszony przez wiatr pył pozostaje w powietrzu przez kilka dni oraz pokonuje nawet tysiące kilometrów, pochłaniając i rozpraszając promieniowanie słoneczne i cieplne, wpływając na zachmurzenie i zarodkowanie lodu, a także zmieniając właściwości absorpcyjne i odbijające różnorodnych powierzchni. Dzięki przenoszeniu pierwiastków takich jak żelazo czy fosfor do odległych lokalizacji, przenoszony przez wiatr pył wpływa również na działanie ekosystemów, co przekłada się z kolei na cykl węglowy. Rosnące oczekiwania związane ze zrozumieniem i przewidywaniem zmian klimatycznych wpływa na zwiększenie zainteresowania globalnymi cyklami pyłowymi. Dzięki wsparciu otrzymanemu w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”, naukowcy pracujący nad projektem DUSC3 usprawnili nowoczesny model klimatu, który dzięki ich pracy obejmuje obecnie dynamikę globalnych cykli pyłowych. Naukowcy włączyli do modelu olbrzymie ilości danych z badań pyłu paleozoicznego, co pozwoliło na uzupełnienie kluczowych braków w dostępnej wiedzy oraz zwiększenie dokładności prognoz dotyczących wpływu mechanizmów sprzężenia zwrotnego wywoływanych przez aerozole na zmiany klimatu. Dzięki przeszłości przygotujemy się na przyszłość Informacje o zmianach w globalnym cyklu pyłowym są zapisane w glebie, lodzie i oceanach. Badacze zajmujący się cyklami pyłu paleozoicznego skupiają się na analizie ich zmienności w cyklach zlodowaceniowych i międzyzlodowaceniowych, a także w krótszych ramach czasowych. W okresach zlodowaceń, ogromne pokrywy lodowe pokrywały Ziemię na wysokich szerokościach geograficznych, co wpływało na klimat planety i prowadziło do suszy, pustynnienia oraz spadku poziomów mórz i oceanów. Naukowcy są szczególnie zainteresowani ostatnim szczytem zlodowacenia, czyli okresem podczas ostatniej epoki lodowcowej, w którym największy obszar Ziemi pokrywały warstwy lodu – było to około 21 000 lat temu. W tamtym okresie emisje pyłu były ponad dwukrotnie większe niż w obecnych czasach. Naukowcy biorący udział w projekcie DUSC3 połączyli dane dotyczące pyłu paleozoicznego pochodzące z różnych źródeł osadowych, datowanych na czasy przed rozpoczęciem ostatniego zlodowacenia około 130 000 lat temu z najnowszym modelem klimatu IPSL-CM6, opracowanym przez organizację Institut Pierre Simon Laplace (IPSL). Przeprowadzone prace umożliwiły zrekonstruowanie szeregu czasowego zarówno masy, jak i ilości gromadzonego pyłu. Przeprowadzone prace umożliwią rekonstrukcję globalnego cyklu pyłowego podczas ostatniego szczytu zlodowacenia, który charakteryzuje się dużą dostępnością danych obserwacyjnych. Dane projektu zostały również dodane do platformy internetowej wykorzystywanej do rozpowszechniania wyników badań w formatach liczbowych i graficznych. Jak wyjaśnił Samuel Albani, główny badacz projektu i stypendysta działania „Maria Skłodowska-Curie”: „Lepsze przedstawienie rozkładu wielkości cząstek pyłu połączone ze schematem emisji uzależnionym w większym stopniu od pokrycia terenu [umożliwia] lepsze odwzorowanie mechanizmów sprzężenia zwrotnego zachodzących pomiędzy pyłem i klimatem, a zarazem otwiera drogę do zwiększonego i dokładniejszego połączenia cyklu pyłowego z innymi elementami modelu systemu ziemskiego opracowanego przez IPSL”. Nowe narzędzie porównawcze Rezultatem projektu DUSC3 jest szeroka baza danych dotycząca pyłu paleozoicznego dostępna na platformie internetowej, a także znaczące usprawnienia modelu klimatycznego IPSL-CM6. Jak stwierdził Samuel Albani, pierwszy z tych rezultatów „…będzie stanowił narzędzie porównawcze dla eksperymentów związanych z pyłem, przeprowadzanych w ramach projektu [PMIP4] Paleoclimate Modeling Intercomparison Project, a także dla całej społeczności zajmującej się pyłem paleozoicznym na nadchodzące lata”. Ulepszenia modelu IPSL–CM6 będą miały daleko idące skutki w obszarze modelowania klimatu oraz w innych obszarach, przedstawiając informacje i uzasadnienia związane z kształtowaniem polityki w kontekście zmian klimatu dla rządów, a także decydentów publicznych i prywatnych.
Słowa kluczowe
DUSC3, pył, klimat, model, pył paleozoiczny, zlodowacenie, ostatni szczyt zlodowacenia
