Унутар пећине Иондеруп, 12 миља северно од Пертха, Аустралија, Паулине Требле путује кроз време. Уместо да савија законе физике, истраживач истражује записе Земљине прошлости закључане унутар сталагмита и сталактита - последњих са плафона и првог из земље - заједно названих спелеотхеми.
Сличан садржај
- Фотографије других света изнутра једне од највећих речних пећина на свету
- Кинески пећински графити бележе векове суше
Ови иконски делови пећина настају када вода капље у подземну краву, носећи са собом минерале. Течност оставља минерале иза себе, баш као што вода из вашег туша оставља таложнице на плочици, а део воде остаје заробљен између минералних кристала. Током векова, ова лепа плоча постаје временска капсула: Сваки минерални слој садржи хемијске трагове, односно проки-е, како би рекао шта се дешавало над земљом током одређене ере. Што се ближи средини спелеотема, то ћете бити удаљенији у времену које видите.
Научници попут Треблеа, из Аустралијске организације за нуклеарну науку и технологију, уче како да користе ове композиције пећинских конуса да би пратили древне пљускове и токове у климатским и временским обрасцима. Нада је не само да разумемо прошлост, већ и да добијемо могуће увиде о нашој будућности.
Сада су Требле и њене колеге открили да пећинске формације такође снимају записе древних пожара - и то представља проблем. Сигнал за ватру личи на главни посредник промене климатских услова, што значи да научници можда погрешавају локалне поремећаје попут пожара ради глобалнијих ефеката.
„То заиста треба обратити на пажњу људи, “ каже Требле. "Иначе постоји пуно потенцијала да људи погрешно тумаче ове прорекције."
Требле није кренуо у проналазак древних пожара. Отпутовала је у Иондеруп надајући се да ће извући податке о кишама у јами и додати рекорд палеоклиме. „Требао је бити јасан сигнал“, каже Требле, сигнал попут оних који су други научни спелунци видели у другим пећинама. Али, мистериозно, није било.
Проблем је био у томе што су се те друге пећине налазиле у умереним деловима Северне хемисфере. У западној Аустралији клима је била све суранија, медитеранска. Са чудним недостатком сигнала у својој пећини, почела је да мисли како се проксије које умерени научници користе једноставно не преводе испод.
Али тада је помислила да је дивљина ватра за коју се сећа да је пламтила изнад пећине у фебруару. Како би то променило спелеотеме? Како би изгледала кодирана ватра? И да ли би његови спелеотемски сигнали могли да прикрију сигнал из кише?
Пројект је предала додипломском студију Гуриндер Награ на Универзитету у Новом Јужном Велсу. Радио је са Треблеом и њеним колегом Андијем Бакером како би разоткрио како пожари утичу на земљу која гори и како ти ефекти падају у пећине.
Научници су узели податке из ових катедралних формација у пећини Иондеруп у Аустралији. (Анди Бакер) Кисеоник је један од кључних посредника који научници користе да реконструишу прошлост, тачније променљиви однос између изотопа кисеоник 18 и кисеоника 16. У ширем смислу, кишница има више кисеоника-16 него морска вода, јер је тај изотоп лакши, па лакше испарава из океана, проналази свој пут у облацима и поново пада на Земљу. Што је температура топлија, то више може да испарава и кисеоник -18 и што више испарава вода, што значи да количина падавина расте на глобалном нивоу.
Али читање о омјеру који се појављују у пећинама и у различитим климатским зонама није једноставно, и њихово тачно значење варира у цијелом свијету.
„На југозападу Аустралије однос [кисеоника] падавина повезан је са две ствари: интензитетом падавинских догађаја и променама атмосферске циркулације, “ каже Требле, откриће које је верификовала гледајући познате догађаје за кишу из 20. века и модерне сталагмитски запис. У том делу Аустралије Требле је открио да већи омјер - јачи кисеоник у односу на свјетлост - значи мање обилне кише или помак западних вјетрова на Јужној хемисфери.
Ако се додају ситнице, чини се да омјер кисеоника може бити подједнако осјетљив на пламењаче као и на климу. Поруке ове две су помешане у спелеотеме, а то до сада нико није знао.
Када се ватра пробије кроз суву регију, она уништава или убија вегетацију. Те жртве мењају брзину транспирације и испаравања - како вода истјече кроз коријење биљака до њихових листова, а затим скаче у зрак као пара. Због флуктуације флоре и пепела, микроби тла се такође померају, као и нивои елемената попут магнезијума, калцијума, калијума и натријума. Тло постаје црније него раније, због чега апсорбује више зрачења сунца.
Кад вода тече кроз поцрњено, беживотно тло, она прикупља доказе о измењеној средини и тај се сигнал депонује у пећинама. Питање је постало, могу ли се знакови ватре раздвојити од знакова промене климе? Награ је копала дубоко у податке о пећини како би, користећи двомјесечна мјерења налазишта од августа 2005. до марта 2011. године, открила анализу која је открила отиске прстију ватре притиснуте на спелеотеме.
Шумски пожар се гасио у региону изван Пертх-а, у Аустралији, 2009. године (Тхорстен Милсе / робертхардинг / Цорбис) Вода после ватре била је више хлорирана и богатија калијумом и сулфатом, тим извештава о резултатима представљеним на америчкој конференцији Геофизичке уније у децембру, а сада је у прегледу у Хидрологи анд Еартх Систем Сциенцес . Најважније је да су видели да ватра такође повећава омјер изотопа кисеоника - онај традиционални стандард прошлих климатских студија - за чак 2 дела на хиљаду.
Таква наизглед мала промена је заправо једнака највећим климатским флуктуацијама од пре око 2, 6 милиона година до данас. Научници, открили су тим, могу погрешно читати омјере кисеоника као велике љуљачке у клими када заправо виде велики пламен.
Исправно интерпретирана реконструкција климе помаже научницима да поставе данашње промене у контекст, као што је упоређивање данашње стопе промена са природном променљивошћу планете у прошлости, каже Франк МцДермотт са Универзитетског колеџа у Даблину. Научници користе податке о палеоклими да би направили тачније моделе прошлости и садашњости и боље пројекције будућности.
"Ако знамо како се клима мењала у прошлости - рецимо у последњих неколико хиљада година - можемо покренути климатски модел уназад од данашњице ... а затим проверити да ли модел успева да репродукује познате прошле климатске услове", рекао је каже.
Студија тима показује колико је важно схватити пећину као индивидуалан систем пре него што је употријебите за прављење таквих генерализација о свијету - добра тактика било да проучавате људе или подземне коморе.
"У основи, научник мора покушати да разуме пећински систем, па чак и систем капљевине из кога је узоркован његов сталагмит како би правилно протумачио суптилније промене", каже МцДермотт.
Пројект који води Грег Хаким са Универзитета Васхингтон у Сијетлу тренутно укључује базу података НОАА-е Националне управе за океане и атмосферу (НОАА) у ове моделе како би обавио тачно те провјере. И ту могу да помогну нова сазнања.
"Они који су под утицајем локалних фактора бивају избачени", каже Бакер. Научници ће можда избацити спиље које су спаљене.
Нове биљке су клијале око шест месеци након пожара у близини пећине Иондеруп. (Паулине Требле) Користећи исту базу НОАА и нове Нагрове резултате, палеоклиматолози би такође могли да реконструишу историју пожара у региону. "Вероватно то не можете да урадите сами са [мерењем изотопа кисеоника], већ са другим стварима које би биле више изоловане у погледу утицаја на њих", упозорава Награ.
То значи да је за такав рад потребан истински отисак прста - онај који је заправо јединствен. Требле каже да су решење метали у траговима. У комбинацији са подацима о кисеонику могли би да направе снажну временску линију пожара. Та евиденција, посебно у сувим пределима попут оне у овој студији, често је супплот у причи о клими. Видимо да се сада на америчком западу повећавају пожари због суше, виших температура, дужих врућих сезона и већих олуја.
Са аустралијским пећинама „покушавамо да сузимо како се ти процеси спајају у дужем року и какав утицај можемо очекивати даљим сушењем тог региона“, каже Требле.
Научници се такође надају да ће видети како ће будући пожари утицати на локалну екологију и саме пећине, због чега је аустралијско истраживачко веће финансирало ову студију. Награ и његови саветници удружили су се са Канцеларијом за животну средину и баштину, која управља националним парковима Аустралије.
"У Новом Јужном Велсу имамо државну политику где нису имали контролисано или прописано спаљивање пећина или крша у националним резерватима, јер нису знали какав ће утицај имати", каже Бакер. „Да би били предострожни, нису имали пожара. Можда им можемо дати довољно доказа да могу променити политику ако је то у најбољем интересу. "
