Drámai képet fest az antarktiszi jégtakaró legsérülékenyebb részének jövőjéről egy friss, innovatív kutatás: a kontinens körüli fagyos Déli-óceánban élő polipok genetikai vizsgálata arra utal, hogy amikor közel 120 ezer évvel ezelőtt legutóbb ennyire meleg volt a Földön, a nyugat-antarktiszi jégtakaró (WAIS) összeomlott. Ma ugyanez az állapot katasztrofális mértékű, visszafordíthatatlan tengerszint-emelkedést garantálna.

Sally Lau, a queenslandi James Cook Egyetem tengerbiológusa és kollégái, akik között gleccserkutatók és éghajlatkutatók is vannak, azt állítják, ez az első konkrét bizonyíték arra, hogy a jégtakaró akkor is elveszhet, ha betartjuk a párizsi klímacélokat. A Science folyóiratban december végén publikált kutatás konklúziója így hasonló egy 2022-es áttekintő tanulmányéhoz, amely szerint már 1,5 fokos globális felmelegedés is átbillenthet kritikus éghajlati fordulópontokat, amiket emberi időtávon már nem lehet visszafordítani.

Ma több száz millióan élnek olyan területeken, amelyeket már egyetlen méter tengerszint-növekedés is veszélyeztet, a WAIS tengeri régióinak elolvadása pedig évszázadok-évezredek alatt önmagában 3 méteres emelkedést okozhat. A 129-116 ezer évvel ezelőtti, Eemiannak nevezett, a mostanit megelőző interglaciálisban (MIS5e) a tengerszint a jelenleginél 5-10 méterrel volt magasabb, és a kutatók már egy ideje azt sejtik, hogy ennek hátterében a magashegyi gleccserek és a grönlandi jégtakaró olvadása mellett a WAIS-t kell keresni.

De hogyan tudták kiolvasni egy csak tengerbiológusok által ismert polipfajból a jégtakaró múltját és jövőjét, milyen kulcskérdések maradtak megválaszolatlanok, és miért reménykedhetünk mégis abban, hogy a klímaváltozás gyors megfékezésével még meg lehet menteni a WAIS-t?

A neves amerikai csillagász és bolygókutató, Carl Sagan már 1985-ben arra figyelmeztetett egy kongresszusi meghallgatáson, hogy az emberi tevékenységgel légkörbe juttatott üvegházhatású gázok hosszú távon az először 18 millió évvel ezelőtt kialakult nyugat-antarktiszi jégtakaró összeomlását és több méternyi tengerszint-emelkedést eredményezhetnek. Az elmúlt évek megfigyelései azt mutatják, hogy a WAIS tengerben végződő kulcsfontosságú jégtömegei, mint az „ítéletnapi gleccsernek” nevezett Thwaites, vagy a Pine Island, régóta nem látott ütemben húzódnak vissza, és ez a jövőben még tovább gyorsulhat.

Ez önmagában sem lenne jó hír, de amint korábban bemutattuk, olvadásuk a WAIS nagy részének összeomlásához vezethet a tengeri jégtakarókat érintő instabilitás (marine ice sheet instability, MISI) jelenségén keresztül. Ennek lényege, hogy a meleg óceáni áramlások alulról olvasztják a gleccsereket, amelyek így elvékonyodnak és a tengeraljzatot elérő érintkezési vonaluk visszahúzódik a kontinens belseje felé. A probléma az, hogy az alapkőzet, amin a jégtakaró és a gleccserek fekszenek, a tengerszint alatt található, és a parttól a kontinens belseje felé lejt, ami miatt az olvadás egy ponton túl megállíthatatlanná válhat.

Keveredtek egymással a ma jég által elválasztott polippopulációk

A kutatók a déli kontinens körüli tengeraljzaton élő, földrajzilag elkülönülő populációkra osztható Pareledone turqueti polipok segítségével azt szerették volna kideríteni, hogy átjárható volt-e a jelenleg jég által borított terület a mostanit megelőző és korábbi, hasonlóan meleg interglaciális periódusokban. Ha ugyanis a WAIS teljesen összeomlott, az azt jelenti, hogy megnyíltak a nyugat-antarktiszi vízi utak, amelyek összekötötték a mai Weddell-tengert, Amundsen-tengert és Ross-tengert, és a polipok elválasztott populációi keveredni tudtak egymással.

Ehhez a szakemberek az elmúlt három évtizedben, 96 egyedtől gyűjtött DNS-mintákat használtak. A populációgenetikai vizsgálat pontosan ilyen, a három kérdéses tengerben élő populációk közötti keveredést tárt fel. Ezt a kutatók szerint nem képes megmagyarázni az állatok Szubantarktikus áramkörrel és más tengeráramlatokkal történő terjedése, így a statisztikailag leginkább alátámasztott forgatókönyv az, hogy a WAIS tengeri területei teljesen összeomlottak, és ott, ahol ma jég tornyosul, a polipok közlekedését biztosító tengervíz volt.

A populációk közötti kapcsolat a genetikai adatokon nyugvó modell szerint 139-45 ezer évvel ezelőtt szűnt meg, ami egybeesik az Eemiannal és az utolsó eljegesedés elejével, amikor újraformálódott a nyugat-antarktiszi jégtakaró. A P. turqueti populációk történetének rekonstrukciója azt is valószínűvé teszi, hogy a WAIS egy, az Eemiant megelőző meleg interglaciálisban, a 374-424 ezer évvel ezelőtti MIS 11-ben is elolvadt.

Andrea Dutton, a Wisconsin-Madison Egyetem és Robert DeConto, a Massachusetts Amherst Egyetem éghajlatkutatója a Science-nek írt kommentárjukban úttörőnek nevezik a vizsgálatot, ami előrelépést hoz a sarkkutatás egyik nagy kérdésének megválaszolásában. A szakemberek szerint attól függetlenül, hogy a vizsgálat kiállja-e az idő próbáját, izgalmas kérdéseket vet fel, köztük azt, hogy a globális felmelegedéssel megismétlődik-e a WAIS összeomlása.

Ennek megválaszolásához szerintük többet kellene tudnunk arról, hogy korábban milyen folyamat vezetett ehhez, és az időben miként zajlott le. Az egyik kulcskérdés, hogy a WAIS már az Eemian elején elkezdett-e visszahúzódni, vagy csak az interglaciális későbbi fázisában, a magasabb hőmérséklet hatására. Dutton és DeConto azt állítja, hogy a WAIS precíz átbillenési pontjának (ami után az olvadás visszafordíthatatlanná válik) precíz meghatározása valószínűleg csak akkor lesz lehetséges, amikor már egyértelmű, hogy átléptük.

Elkerülhető-e még az összeomlás?

A Qubitnek korábban Paul Ritchie, az Exeteri Egyetem éghajlatkutatója azt nyilatkozta, hogy a lassabban bekövetkező éghajlati fordulópontok, mint a jégtakarók, lehetőséget adnak küszöbértékük biztonságos túllépésére, amivel tényleges elolvadásuk elkerülhető. A szakember szerint ennek az a feltétele, hogy a globális felmelegedést gyorsan visszafordítsuk és az átbillenési hőmérséklet alatt stabilizáljuk.

Egy néhány hónapja a Nature folyóiratban publikált vizsgálat arra talált bizonyítékot, hogy a grönlandi jégtakaró stabil maradhat a 1,5 fokos klímacél ideiglenes túllépése esetén is, ha az évszázad vége után viszonylag gyorsan az ipari forradalom előttihez képest ezen az értéken, vagy alatta maximalizáljuk a felmelegedést. Nils Bochow, a kutatás első szerzője kérdésünkre úgy vélekedett, hogy bár a grönlandi és antarktiszi folyamatok kissé eltérnek, meglepőnek tartaná, ha a kritikus hőmérsékleti küszöb nem lenne legalább valameddig az antarktiszi jégtakaró esetén is átléphető.

December közepén történelmi jelentőségű megállapodás született a dubaji COP28 klímakonferencián a fosszilis tüzelőanyagokról történő átállásról, ahol az országok vállalták, hogy a következő években felgyorsítják a kibocsátáscsökkentést és megháromszorozzák a megújuló energiaforrások áramtermelő kapacitását. Ezekről az eredményekről, amelyek elméletben még lehetővé teszik az évszázad végéig a 1,5 fokos klímacél elérését, Ürge-Vorsatz Diána éghajlatkutatóval, az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testületének (IPCC) alelnökével beszélgettünk a Qubit és a CEU közös podcastjában, a Határtalan tudásban.