Kolejna epoka lodowcowa mogła zacząć się kształtować około 2000 lat temu — tak autorzy nowego badania interpretują ponowny rozrost lodu w kanadyjskiej Arktyce. Około 1960 roku proces się odwrócił. Rosnące temperatury latem sprawiły, że czapa lodowa Barnesa zaczęła tracić więcej lodu, niż mogła odbudować. Zdaniem naukowców działalność człowieka przerwała w ten sposób początkowy etap możliwego zlodowacenia.
Dowody pochodzą ze skał oraz obumarłych roślin odsłanianych przez cofający się lód. Pozwoliły one odtworzyć historię pozostałości lądolodu, który niegdyś pokrywał znaczną część Ameryki Północnej.
Pracą kierował Nicolás Young, geochemik z obserwatorium Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia. Wyniki opublikowano 22 października 2026 roku w czasopiśmie „Science”.
Kolejna epoka lodowcowa — co właściwie miałoby się rozpocząć?
W historii Ziemi długie okresy obecności rozległych pokryw lodowych obejmują zarówno chłodniejsze zlodowacenia, jak i cieplejsze interglacjały. Obecnie żyjemy w takim cieplejszym okresie, który rozpoczął się około 11 700 lat temu.
Potoczne określenie „epoka lodowcowa” zwykle odnosi się do zlodowacenia, podczas którego lądolody zajmują ogromne obszary kontynentów. Autorzy nowej pracy proponują jednak, aby za początek tego procesu uznawać już ponowny wzrost pozostałości dawnego lądolodu.
To istotna część ich interpretacji. Badanie dokumentuje zmiany konkretnej czapy lodowej, a wniosek o początku kolejnego zlodowacenia wynika ze znaczenia, jakie naukowcy przypisują temu rozrostowi. Mowa o procesie rozwijającym się przez tysiące lat.
Czapa lodowa Barnesa przechowuje historię olbrzymiego lądolodu
Lądolód laurentyjski był największym lądolodem plejstocenu. Podczas ostatniego zlodowacenia pokrywał znaczną część Kanady i północnych Stanów Zjednoczonych. W największym zasięgu sięgał od Arktyki po Illinois, a jego grubość miejscami przekraczała 3 kilometry.
Po ociepleniu klimatu większość tej ogromnej masy zanikła. Jej pozostałością jest czapa lodowa Barnesa na Ziemi Baffina w kanadyjskim Nunavut.
Dla badaczy stanowi wyjątkowe archiwum. Lód przy jej badanej krawędzi jest przymarznięty do podłoża, dzięki czemu może zachowywać roślinność przykrytą podczas wcześniejszego rozrostu. Gdy granica lodu się cofa, odsłania dawno obumarłe mchy i inne szczątki roślin.
Dwa izotopy pomogły odtworzyć ruch lodu
Zespół wykorzystał dwie uzupełniające się metody datowania. Pierwsza opierała się na berylu-10 powstającym w skałach pod wpływem promieniowania kosmicznego.
Gdy powierzchnia pozostaje odsłonięta, izotop się w niej gromadzi. Przykrycie grubą warstwą lodu silnie ogranicza jego dalsze powstawanie. Pomiar zawartości berylu-10 pomaga więc ustalić historię ekspozycji skał.
Druga metoda dotyczyła węgla-14 w zachowanych roślinach. Po śmierci roślina przestaje wymieniać węgiel z otoczeniem, a zawarty w niej izotop promieniotwórczy rozpada się w przewidywalnym tempie. Datowanie pozwala oszacować, kiedy roślinność obumarła pod nasuwającym się lodem.
Łącząc takie informacje z różnych miejsc, można odtworzyć przesuwanie się krawędzi czapy. Właśnie odsłaniane szczątki roślin dostarczyły bezpośrednich śladów jej wcześniejszej ekspansji.
Najpierw kurczenie, później około 2000 lat rozrostu
Rekonstrukcja wskazuje, że po około 3600 lat temu pozostałość lądolodu osiągnęła minimalne rozmiary w obecnym interglacjale. Była wówczas mniejsza niż dzisiaj.
Ponowny rozrost rozpoczął się około 2000 lat temu. Zdaniem autorów był to moment, w którym zaczął odtwarzać się zalążek przyszłego lądolodu.
Tłem tych zmian były długotrwałe procesy orbitalne. Zmiany orbity i ustawienia osi Ziemi, określane jako cykle Milankovicia, wpływają na ilość energii słonecznej docierającej do poszczególnych szerokości geograficznych w różnych porach roku.
We wczesnym holocenie, około 11 000–10 000 lat temu, północne obszary otrzymywały latem dużo energii słonecznej. Późniejszy spadek letniego nasłonecznienia sprzyjał stopniowemu ochłodzeniu. Lód reagował jednak z opóźnieniem, a cofanie się pozostałości dawnego lądolodu trwało jeszcze przez tysiąclecia.
Około 1960 roku kierunek zmian się odwrócił
Czapa lodowa Barnesa osiągnęła około 1960 roku największy zasięg w odtworzonej fazie ponownego rozrostu. Następnie jej bilans masy stał się ujemny: latem ubywało więcej lodu, niż przybywało go w pozostałej części roku.
Autorzy wiążą ten zwrot z antropogenicznym wzrostem temperatur letnich. Mimo dalszego spadku letniego nasłonecznienia, wynikającego z procesów orbitalnych, ocieplenie wywołane gazami cieplarnianymi przeważyło nad tendencją sprzyjającą rozbudowie lodu.
Wzrost emisji od początku epoki przemysłowej, około 1750 roku, zmienił warunki, w których czapa funkcjonowała. W ciągu stosunkowo krótkiego czasu odwróciła się historia około dwóch tysięcy lat jej ekspansji.
Co to oznacza dla przyszłości lodu?
Modele wskazują, że w obecnych warunkach klimatycznych czapa lodowa Barnesa zmierza ku całkowitemu zanikowi. Wraz z nią zniknęłaby zachowana do dziś pozostałość dawnego lądolodu laurentyjskiego.
Ma to znaczenie także dla rozważań o odległej przyszłości. Istniejąca masa lodu może ułatwiać dalszą rozbudowę pokrywy, gdy klimat staje się odpowiednio chłodny. Jej utrata zmienia warunki początkowe ewentualnego przyszłego zlodowacenia.
Autorzy nie wyznaczają jednak daty kolejnej rozległej ekspansji lądolodów. Ich badanie pokazuje przede wszystkim, jak współczesne ocieplenie odwróciło długotrwały kierunek zmian w Arktyce. Tezę o przerwaniu początku nowego zlodowacenia opierają na odczytanej z terenu historii wzrostu czapy Barnesa.
Badania opublikowano w czasopiśmie Science .