يساعد الجليد المتراكم منذ مئات الآلاف من السنين في القطب الجنوبي العلماء على فهم المناخ اليوم.
كشف تحليل مفصل لجليد أنتاركتيكا القديم، أن مستويات ثاني أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي، تتزايد 10 مرات أسرع من أي وقت مضى خلال الخمسين ألف سنة الماضية.
ودرس الباحثون في جامعة ولاية أوريغون في الولايات المتحدة وجامعة سانت أندروز في اسكتلندا عينات من الجليد التي تم جمعها عن طريق الحفر الأساسي بعمق يصل إلى 3.2 كيلومتر.
وتراكم الجليد في القطب الجنوبي على مدى مئات الآلاف من السنين، ويتضمن غازات الغلاف الجوي المحاصرة في فقاعات الهواء داخل هذا الجليد.
ويبحث العلماء عن العناصر النادرة في عينات من هذا الجليد، لتحديد ما كان عليه المناخ في الماضي.
وتقول كاثلين ويندت، الأستاذة المساعدة في كلية علوم الأرض والمحيطات والغلاف الجوي بجامعة ولاية أوريغون والمؤلفة الرئيسية للدراسة إن: "دراسة الماضي تعلمنا كيف أنه يختلف اليوم. معدل تغير ثاني أوكسيد الكربون بشكل غير مسبوق حقًا".
وتضيف: "حدد بحثنا أسرع معدلات الارتفاع الطبيعي في ثاني أوكسيد الكربون في الماضي على الإطلاق، والمعدل الذي يحدث اليوم، مدفوعًا إلى حد كبير بالانبعاثات البشرية، أعلى بعشر مرات".
ماذا يمكن أن يخبرنا الجليد القديم عن تغير المناخ؟
أظهرت الأبحاث السابقة أنه خلال العصر الجليدي الأخير الذي انتهى قبل حوالي 10 آلاف سنة، كانت هناك عدة فترات بدا فيها أن مستويات ثاني أوكسيد الكربون تقفز أعلى بكثير من المتوقع.
لكن تقول ويندت، إن هذه القياسات لم تكن مفصلة بما يكفي للكشف عن الطبيعة الكاملة لهذه التغيرات السريعة، مما حد من قدرة العلماء على فهمها.
وتوضح: "ربما لا تتوقع رؤية ذلك في جوف العصر الجليدي الأخير. لكن اهتمامنا كان مثيرًا، وأردنا العودة إلى تلك الفترات وإجراء القياسات بمزيد من التفصيل لمعرفة ما كان يحدث."
استخدم الفريق عينات من جزء من الغطاء الجليدي القاري يسمى فجوة الغطاء الجليدي في غرب أنتاركتيكا للتحقيق في ما حدث خلال تلك الفترات.
وأظهر النمط الذي وجدوه أن هذه القفزات حدثت جنبًا إلى جنب مع فترات البرد في شمال المحيط الأطلسي المعروفة باسم أحداث هاينريش.
وترتبط هذه الأحداث بالتحولات المناخية المفاجئة في جميع أنحاء العالم.
ويقول كريستو بويزيرت، الأستاذ المساعد في كلية علوم الأرض والمحيطات والغلاف الجوي والمؤلف المشارك للدراسة: "أحداث هاينريش هذه رائعة حقًا. نعتقد أنها ناجمة عن الانهيار الدراماتيكي للغطاء الجليدي في أمريكا الشمالية. يؤدي هذا إلى إطلاق تفاعل متسلسل يتضمن تغييرات في الرياح الموسمية الاستوائية والرياح الغربية في نصف الكرة الجنوبي وهذه التجشؤ الكبير من ثاني أكسيد الكربون الخارج من المحيطات".
وشهدت أكبر هذه الارتفاعات الطبيعية زيادة الكربون بنحو 14 جزء في المليون خلال 55 عامًا، مع حدوث قفزات مرة واحدة كل 7000 عام. وبالمعدلات الحالية، لا يستغرق حجم الزيادة هذا سوى خمس إلى ست سنوات.