Vous devez le savoir pour prédire correctement les changements climatiques à venir.
Le 29 novembre, une expédition de scientifiques de Saint-Pétersbourg est partie pour l'Antarctique. Il comprend des spécialistes de l'Université des mines et de l'Institut de recherche sur l'Arctique et l'Antarctique (AARI). L'un des objectifs de l'expédition est d'essayer pour la première fois d'obtenir des informations fiables sur le climat de la planète il y a un million d'années ou plus.
La concentration de dioxyde de carbone monte en flèche
… De toute évidence, le climat change. Et dans le sens du réchauffement. L'hiver arrive et à Saint-Pétersbourg, la température est au-dessus de zéro. Et ces dernières années, cette image a été observée régulièrement. Des écarts par rapport aux normes climatiques habituelles se produisent maintenant dans différentes parties du globe
Les scientifiques ne sont pas encore parvenus à un consensus sur la raison principale de ce phénomène - les changements climatiques cycliques ou les facteurs anthropiques, c'est-à-dire l'impact sur l'environnement de la civilisation. Après tout, avec le début de l'ère industrielle, les gens ont commencé à brûler des combustibles fossiles en quantités croissantes - charbon, pétrole et gaz. Les forêts sont abattues à grande échelle, les marécages sont asséchés et les terres auparavant sèches sont inondées. Et cela ne passe pas inaperçu.
«Au cours des deux cents dernières années, la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère est passée de 280 au record actuel de 400 ppm, soit 0,04%», a déclaré Vladimir Lipenkov, chef du laboratoire des changements climatiques et environnementaux à l'AARI, au correspondant de Komsomolskaya Pravda. - Pendant ce temps, il a déjà été établi que la température de l'air est associée au niveau de concentration de dioxyde de carbone. D'ailleurs, cela a été prouvé pour la première fois à la suite d'expériences menées à la station polaire russe Vostok.
Cependant, il ne faut pas oublier qu'il existe des sources naturelles d'augmentation de la concentration de dioxyde de carbone. Parmi eux se trouve la décomposition de la matière organique, comme les arbres morts et l'herbe.
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Mais le climat est influencé par d'autres facteurs cycliques. En particulier, le changement des paramètres orbitaux de la Terre. Soit dit en passant, il y a un million d'années, la durée actuelle des périodes d'alternance des époques glaciaire et interglaciaire est apparue - cent mille ans. Avant, il y avait quarante mille ans. Pourquoi cela s'est produit est encore inconnu de la science.
La glace de l'Antarctique est une précieuse source d'informations
Le temps a été observé au cours des deux cents, peut-être trois cents ans. En attendant, il est très important de savoir ce qui s'est passé sur notre planète beaucoup plus tôt.
«Il y a une tâche à étudier le soi-disant paléoclimat, c'est-à-dire le climat de la Terre dans les époques passées, avant le début des observations météorologiques instrumentales», explique Aleksey Yekaykin, professeur agrégé au Département de géographie physique et de planification du paysage, Institut des sciences de la Terre, Université d'État de Saint-Pétersbourg. - Sans comprendre le changement climatique dans le passé, il est impossible de prévoir les changements futurs, et sans cela aucun pays ne peut planifier son développement.
Comment les scientifiques déterminent-ils à quoi ressemblait le climat il y a des centaines de milliers de glaces? La source d'information la plus précieuse ici est la glace qui compose les glaciers de l'Antarctique et du Groenland.
Photo: Alexey Ekaikin. Tunnel enneigé en Antarctique.
La glace est connue pour se déposer en couches de neige qui tombe. Couche par couche. Dans le même temps, les bulles d'air dans les couches de glace ne subissent pas de changements pendant des dizaines de milliers d'années. Des techniques sont disponibles pour déterminer le taux de formation de glace. En explorant couche par couche, vous pouvez découvrir quelle était la composition gazeuse de l'atmosphère à différentes époques.
Pour déterminer la température, une analyse isotopique de la glace elle-même est effectuée. N'ennuyons pas les lecteurs avec une explication de la nature physique de cette analyse. Disons simplement que la concentration relative de différents types de molécules d'eau témoigne de l'ampleur de la température de l'air dans le passé.
C'est ainsi que le lien entre la température moyenne sur la planète et la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a été prouvé.
La glace nécessaire à la recherche est extraite par forage de puits. La profondeur de forage peut dépasser trois kilomètres. Le soi-disant noyau de glace remonte à la surface. Il est envoyé pour des recherches.
Quand finira l'Holocène?
En 1999, à la suite de l'étude du noyau extrait en Antarctique à la station de Vostok, aux travaux auxquels participent des scientifiques de Saint-Pétersbourg, il a été possible de construire une série de températures d'une durée de 420 mille ans. L'équipe internationale de scientifiques travaillant sur le projet EPICA (European Project for Ice Coring in Antarctica) à la station Antarctic Concordia a obtenu un succès encore plus grand. Ils ont reçu un balayage temporel pendant près de huit cent mille ans.
«Les résultats déjà obtenus nous permettent de tirer un certain nombre de conclusions importantes», déclare Vladimir Lipenkov. - Nous vivons maintenant dans une autre période interglaciaire. Ce dernier, pour ainsi dire, interglaciaire, que les scientifiques appellent l'Holocène, dure depuis environ onze mille ans. Alors que la durée des trois précédents ne dépassait pas six mille ans. Il est fort possible que ce soit grâce à une si longue période de climat relativement stable et chaud sur notre planète que la civilisation moderne est née. Une compréhension correcte des tendances climatiques actuelles est impossible sans répondre aux questions: pourquoi la période interglaciaire actuelle est-elle si longue et quand pourrait-elle se terminer?
En passant, les scientifiques ont établi que la planète a connu une période similaire à celle actuelle il y a un peu plus de 400 000 ans. Il est connu de la science sous le nom de "Marine isotope stage 11" ou MIS 11. Il a duré 28 mille ans, mais il n'y a eu alors aucun impact anthropique sur le milieu naturel.
Les participants à l'expédition de Saint-Pétersbourg espèrent qu'en fonction des résultats de leurs travaux, une série de températures sera construite, d'une durée d'un million d'années ou plus.
Nous avons déjà dit qu'à cette époque sur Terre, il y avait une transition d'une périodicité de 40 mille ans dans le changement des époques glaciaire et interglaciaire à 100 mille ans. Et les raisons qui ont conduit à la restructuration du système climatique de la planète sont inconnues. Et c'est important de le savoir. Mieux comprendre le rôle du cycle du carbone dans le changement climatique mondial. Notez que l'atmosphère contient du carbone non seulement sous forme de dioxyde de carbone, mais également sous forme de monoxyde de carbone et de méthane.
Photo: Alexey Ekaikin. Complexe de forage, à l'aide duquel la carotte de glace est extraite.
Selon Vladimir Lipenkov, l'expédition en Antarctique a plusieurs tâches. Parmi eux, pour déterminer le moment de la formation de la glace, qui se trouve près de la station Vostok dans l'intervalle de profondeur de 3310 à 3539 mètres; obtenir les données nécessaires sur les changements du climat et de la composition gazeuse de l'atmosphère au cours des 1 à 1,5 million d'années à partir du cœur soulevé à ces profondeurs; étudier le rôle des différents facteurs de formation du climat, en particulier les changements de concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère terrestre, dans la restructuration globale du système climatique.
Une fois l'expédition terminée, Komsomolskaya Pravda prévoit de parler de ses résultats.
référence
En décembre 1997, le Japon a signé le Protocole de Kyoto, qui obligeait les pays développés et les pays à économie en transition à réduire ou stabiliser les émissions de gaz à effet de serre. L'Union européenne - par huit pour cent, les États-Unis - par sept, le Japon et le Canada - par six, les pays d'Europe orientale et les pays baltes - par une moyenne de huit, Russie et Ukraine - pour maintenir les émissions annuelles moyennes en 2008-2012 au niveau de 1990. En avril 2016, l'Accord de Paris a été signé, réglementant les mesures de réduction du dioxyde de carbone dans l'atmosphère à partir de 2020. Le 1er juin 2017, le président américain Donald Trump a officiellement annoncé le retrait américain de cet accord.
Au fait
Depuis le début du 20e siècle, la température annuelle moyenne de l'air sur la planète a augmenté de 0,74 ° C et est maintenant de 15,1 degrés.
DAVID GENKIN
