Prieš 20 tūkstančių metų, paskutiniam apledėjimui pasiekus maksimumą, prasidėjo staigus ledynų tirpimas, dėl kurio į vandenynus pateko milžiniški gėlo vandens kiekiai. Kontinentai, išsilaisvinę nuo milžiniškų ledo masių, pradėjo kilti į viršų, dėl to radikaliai pradėjo keistis planetos ir ypač pakrančių topografija. Vis dėlto perėjimas tarp šaltojo ledynmečių klimato ir dabartinės dominuojančio šilto klimato holoceno epochos nebuvo tolygus.

Norėdama suprasti, koks buvo šio klimato pasikeitimo poveikis ežerinėms ekosistemoms pietinėje Baltijos regiono dalyje, Vilniaus universiteto (VU) ir Rusijos mokslininkų komanda atliko geologinį-mikropaleontologinį tyrimą „Vėlyvojo pleistoceno ir ankstyvojo holoceno pietų Baltijos regiono titnagdumblių atsakas į šalčio įvykius“ („Response of Freshwater Diatoms to Cold Events in the Late Pleistocene and Early Holocene), kuris buvo paskelbtas žurnale „Quaternary International“.

Titnagdumbliai padeda mokslininkams išsiaiškinti praeities klimato pokyčius

Mokslininkų komanda taksonomiškai išanalizavo trijų ežerų – Kamyšovoje (Kaliningrado sritis, Rusija), Petrešiūnų ir Kašučių (Lietuva) nuosėdose randamų titnagdumblių taksonominę sudėtį bei jų kiekius ir atliko išsamią šios grupės bioįvairovės pokyčių analizę. Titnagdumbliai, dar vadinami diatomėjomis, yra ekologiškai labai įvairi mikroskopinių dumblių grupė, o tikslus jų rūšių nustatymas gali padėti suprasti, kokios sąlygos buvo praeityje.

„Jų įvairovė smarkiai priklauso nuo klimato sąlygų ir nuo bendros ekosistemų įvairovės. Todėl atlikta pokyčių analizė parodė, kad šiltuoju Bolingo-Aleriodo laikotarpiu, kuris buvo prieš pat ledynmečio pabaigą, lokali titnagdumblių įvairovė buvo beveik tokia pat didelė kaip ir šiltajame holocene“, – pasakoja projekto tyrėjas prof. Andrejus Spiridonovas.

Tačiau paskui, prieš 12 900 metų, įvyko labai staigus įvairovės sumažėjimas, kuris tęsėsi dar apie tūkstantį metų. Šis laikotarpis pasauliniuose paleoklimato tyrimuose yra žinomas kaip vėlyvasis driasas. Jo metu per kelis dešimtmečius temperatūra nukrito keliais laipsniais, o ten, kur Europoje jau buvo pradėję augti ąžuolynai, vėl grįžo tundra.

„Po šio įvykio titnagdumblių vietinė įvairovė pratęsė savo ilgalaikį klestėjimą, o vėliau, prieš 9,5–9,0 tūkst. metų, įvyko antras staigus įvairovės smukimas. Manoma, kad šis sumažėjimas atitinka vadinamąjį „9,3 tūkst. metų“ šalčio įvykį, kuris tęsėsi kelis šimtus metų, o Baltijos regione atpažintas pirmą kartą“, – sako tyrėjas.

Titnagdumblio Staurosira sp. nuotrauka, padaryta skenuojančiu elektroniniu mikroskopu. Diatoms of North America nuotr.

Staigių didelės amplitudės klimato atšalimų priežastys

„Manoma, kad dėl to paradoksaliai buvo kaltas visuotinis atšilimas. Šylant klimatui ir tirpstant ledynams susidarydavo milžiniški patvenktiniai ežerai“, – pasakoja mokslininkas ir priduria, kad vandens lygiui juose pasiekus kritinę atbrailą įvykdavo katastrofiniai potvyniai ir gėlas vanduo išsiliedavo į Arkties ir Atlanto vandenyną.

„Toks milžiniško vandens kiekio išsiliejimas sutrikdydavo vandenynų srovių cirkuliaciją ir sukeldavo šimtus ar net tūkstantį metų trunkančius ypač atšiauraus šalčio epizodus. Didžiausias toks žinomas patvenktinis ežeras, vadinamas Agasio-Obidžvėjaus vardu, buvo dabartinėje šiaurės JAV ir pietų Kanados teritorijoje ir tam tikrais laikotarpiais jo tūris galėjo būti dvigubai didesnis nei dabartinės Kaspijos jūros“, – teigia prof. A. Spiridonovas.

Manoma, kad jo išsiliejimai kaip tik ir sukėlė vėlyvojo driaso ir „9,3 tūkst. metų“ įvykius.

Klimato atšilimas gali atnešti naująjį mažąjį ledynmetį

Tokie katastrofiniai įvykiai, kurie moksliškai vadinami jokulhlioipais (islandiškai – „ledynų pliūpsniais“), atsitinka ir šiais laikais, pavyzdžiui, Islandijoje ar Grenlandijoje, tik jų mastas daug mažesnis.

Dabartinis jokulhlioipas, įvykęs 2015 m. rudenį tirpstant Vatnajokulio ledynui Islandijoje. Vatnajökull National Park nuotr.

„Kita vertus, dėl antropogeninio klimato šilimo tokių įvykių tikimybė ir patys įvykiai turi didėti. Skaičiavimai rodo, kad Grenlandijos ledynai tampa nestabilūs ir šalia jų gali susidaryti gigantiški patvenktiniai ežerai, kurių išsiliejimas gali atnešti Europai ir Amerikai, o gal ir visam pasauliui naują „mažąjį ledynmetį“, – perspėja mokslininkas.

Tyrimo autoriai – VU mokslininkai prof. dr. Andrej Spiridonov, dr. Giedrė Vaikutienė, dokt. Robertas Stankevič, Gamtos tyrimų centro mokslininkės dr. Vaida Šeirienė ir dr. Miglė Stančikaitė, Rusijos Širšovo okeanologijos instituto mokslininkė dr. Olga Družinina ir Herzeno pedagoginio universiteto mokslininkai prof. dr. Dmitrij Subetto ir dr. Jurij Kublickij.

Tyrimas atliktas LMT projekto „Saulės spinduliuotės ciklų ir okeaninių įvykių įtaka augalijos dinamikai poledynmečiu“ (Nr. 09.3.3-LMT-K-712-02-0036) lėšomis.