Znajdź zawartość

Imperium tybetańskie istniało w latach 618–877 i w szczytowym okresie swojej potęgi konkurowało o wpływy w Azji Środkowej z Chinami dynastii Tang i kalifatem Abbasydów. Upadło w ciągu zaledwie kilku dekad. Naukowcy szukający przyczyn jego rozpadu zwracali dotychczas uwagę przede wszystkim na czynniki społeczno-polityczne, jak konflikty pomiędzy bon, rdzenną religią Tybetu, a buddyzmem. Autorzy najnowszej pracy uważają, że zmiany klimatyczne przyspieszyły upadek państwa. Około 618 roku niewielka społeczność zamieszkująca środkowy bieg rzeki Yarlung Tsangpo zakończyła proces jednoczenia większości Tybetu. Powstało państwo, które z powodzeniem konkurowało i walczyło z Chinami dynastii Tang, sięgnęło północnych Indii, Pamiru i Hindukuszu, rzucając wyzwanie Abbasydom. Imperium kontrolowało międzynarodowe szlaki handlowe, a u szczytu potęgi, w 763 roku, jego wojska zdobyły Chang'an, stolicę Chin. Imperium obejmuje wówczas 4,6 miliona kilometrów kwadratowych i mieszka w nim 10 milionów ludzi. Jednak już na początku IX wieku państwo przeżywa poważne kłopoty. Rozpada się w ciągu kilku dziesięcioleci. Z chińskich źródeł dowiadujemy się, że przyczyną była rywalizacja pomiędzy generałami dowodzącymi pogranicznymi armiami. Wiemy też, że doszło do napięć pomiędzy wyznawcami buddyzmu, a tradycyjnej religii bon. Były one na tyle poważne, że w 843 buddyzm został zakazany. Przyjmuje się, że rozpad imperium nastąpił w 877 roku, do roku 889 na terenie Tybetu istniało wiele mniej lub bardziej niezależnych organizmów politycznych. Naukowcy z Chin i Kanady wykorzystali osady z jezior z zachodniej części Wyżyny Tybetańskiej i stwierdzili, że pomiędzy VII a IX wiekiem doszło do tak znacznych zmian klimatycznych, iż odegrały one kluczową rolę w upadku imperium tybetańskiego. Okres potęgi imperium, lata ok. 600 do 800, zbiega się bowiem z niezwykle ciepłym i wilgotnym okresem. Natomiast czas, gdy imperium upadało (800-877) był okresem poważnych susz. W osadach z jezior widać, że w tym czasie okrzemki typowe dla planktonu występującego w całej kolumnie wody zostały zastąpione przez okrzemki strefy dennej (bentalu). Świadczy to o wysychaniu jezior. Poważne susze w połączeniu ze zmniejszeniem zdolności targanego konfliktami społeczeństwa do dostosowania się do nowej rzeczywistości, mogły prowadzić do szybkiego spadku plonów, co z kolei napędzało konflikty i przyspieszyło upadek imperium. Chociaż upadek tego silnego imperium tłumaczy się często przyczynami religijnymi i politycznymi, nasze analizy pokazują, że pogarszające się warunki klimatyczne mogły upadek ten przyspieszyć, stwierdzają autorzy badań. « powrót do artykułu

Podczas Zimnej Wojny US Army założyła na Grenlandii tajną bazę Camp Century. Wykonany tam odwiert o głębokości 1390 metrów sięgnął pod pokrywę lodową, pozwalając na pobranie 3,6-metrowego rdzenia gleby i skał. Rdzeń trafił do zamrażarki i zapomniano o nim. Został przypadkowo odkryty w 2017 roku. Okazało się, że w pobranej próbce znajdują się liście i mchy pochodzące z czasów, gdy ten region Grenlandii był wolny od lodu. Kiedy jednak to było? Najnowsze badania dały zaskakującą odpowiedź na to pytanie. Jeszcze do niedawna sądzono, że Grenlandia w znacznej mierze pokryta jest lodem od wielu milionów lat. Przed dwoma laty, używając rdzenia z Camp Century, naukowcy wykazali, że prawdopodobnie nie było tam lodu mniej niż milion lat temu. Inni naukowcy, pracujący na środkowej Grenlandii, wykazali, że lód ustąpił tam co najmniej raz w ciągu ostatniego 1,1 miliona lat. Jednak dotychczas nie było wiadomo, kiedy miało to miejsce. Naukowcy z University of Vermont, zbadali rdzeń z Camp Century wykorzystując zaawansowane techniki luminescencji oraz analizy rzadkich izotopów. Ich badania wykazały, że badane osady zostały naniesione przez płynącą wodę do wolnego od lodu środowiska w okresie interglacjalnym znanym jako Marine Isotope Stage 11. Miał on miejsce pomiędzy 424 a 374 tysiące lat temu. Badania te dowodzą, że w tym czasie znaczne obszary Grenlandii były wolne od lodu, a w wyniku ich roztapiania się poziom oceanów podniósł się o co najmniej 1,5 metra. To pierwszy niezaprzeczalny dowód, że większa część pokrywy lodowej Grenlandii zniknęła, gdy zrobiło się cieplej, mówi współautor badań Paul Bierman. Przeszłość Grenlandii, zachowana w 3,6-metrowym rdzeniu sugeruje, że Ziemię czeka gorąca, wilgotna i w dużej mierze wolna od lodu przyszłość, chyba że znacząco zmniejszymy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, dodaje uczony. Wyniki badań pokazują, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na zmiany klimatu niż dotychczas sądzono. Jako że znajduje się na niej wystarczająco dużo lodu, by po jego roztopieniu poziom oceanów wzrósł o 7 metrów, zagrożone są wszystkie kraje mające dostęp do mórz i oceanów. Zawsze uważaliśmy, że pokrywa lodowa Grenlandii uformowała się około 2,5 miliona lat temu i była stabilna. Może na obrzeżach dochodziło do topnienia lub też opady śniegu powodowały, że stawała się niego grubsza, ale nigdy nie dochodziło na niej do dramatycznych zmian. Nasze badania pokazują, że zmiany takie zachodziły, dodaje Tammy Rittenour z Utach State University. To właśnie w jej laboratorium, które specjalizuje się w datowaniu luminescencyjnym, sprawdzano, kiedy ostatni raz ziarna minerałów z rdzenia były wystawione na działanie promieniowania słonecznego. Uzyskane tam wyniki skonfrontowano z badaniami izotopów w laboratorium Biermana na University of Vermont. Analizy stosunków izotopów berylu i innych pierwiastków dały odpowiedź na pytanie, jak długo skały były wystawione na działanie promieniowania kosmicznego, a jak długo były przed nim chronione przez warstwę lodu. Dzięki temu naukowcy stwierdzili, że osady pobrane w Camp Century zostały wystawione na działanie promieniowania słonecznego na mniej niż 14 000 lat przed tym, zanim znalazły się pod lodem. To pozwoliło znacząco zawęzić okres, w którym ta część Grenlandii była wolna od lodu. Założony w latach 60. XX wieku Camp Century był tajną bazą wojskową ukrytą w tunelach wydrążonych w lodzie. Na powierzchni oficjalnie znajdowała się zaś arktyczna stacja naukowa. Baza wojskowa powstała w ramach Project Iceworm, którego celem było umieszczenie setek rakiet z głowicami atomowymi pod lodem w pobliżu granic Związku Radzieckiego. Na powierzchni prowadzono zaś badania naukowe, niejednokrotnie jedyne w swoim rodzaju. W ich ramach wykonano wspomniany głęboki odwiert. Wojskowi naukowcy zainteresowani byli samym lodem, chcieli m.in. zrozumieć ziemskie epoki lodowe. Dlatego nie przywiązywali uwagi do osadów wydobytych spod lodu. W latach 70. osady te przeniesiono z wojskowego laboratorium na University at Buffalo, gdzie pomogły w lepszym datowaniu epok lodowych. Później nikt się nimi nie interesował. W 1993 roku przekazano je na Uniwersytet w Kopenhadze. Tam o nich zapomniano. Camp Century znajduje się 222 kilometry w głąb Grenlandii, ok. 1300 kilometrów od Bieguna Północnego. Teraz wiemy, że zaledwie 400 000 lat temu ten region był wolny od lodu. A to oznacza, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na ocieplenie klimatu. niż przypuszczali naukowcy. Bierman przypomina, że wówczas na morskich wybrzeżach nie było miast. Teraz znajdują się tam duże aglomeracje jak Nowy Jork, Miami, Amsterdam, Mumbaj czy Szanghaj. Kilkumetrowy wzrost poziomu morza to dla nich olbrzymie zagrożenie. « powrót do artykułu

Klimat Ziemi przechodził zmienne koleje losu, od bardzo gorącego po epoki lodowe. Mimo to życie na naszej planecie przetrwało 3,7 miliarda lat. Badacze z MIT potwierdzili właśnie, że Ziemia posiada działający na przestrzeni setek tysięcy lat mechanizm regulacji, dzięki któremu nie dochodzi do katastrofalnych zmian klimatu, które mogłyby zakończyć historię życia. Naukowcy od dawna podejrzewali, że cykl węglanowo-krzemianowy odgrywa ważną rolę w ziemskim obiegu węgla. Polega on na wiązaniu atmosferycznego CO2 przez skały. Teraz udało się zdobyć bezpośrednie dowody, że działa on w skali geologicznej jak stabilizator klimatu. Nowe dowody opierają się na badaniach danych paleoklimatycznych i zmianach średnich temperatur na Ziemi na przestrzeni ostatnich 66 milionów lat. Naukowcy z MIT przeprowadzili analizy matematyczne, by sprawdzić, czy pojawi się jakiś wzorzec, który wskazywałby na istnienie mechanizmu stabilizującego globalne temperatury w skali geologicznej. I taki wzorzec znaleźli. Pojawia się on na przestrzeni setek tysięcy lat, co jest zgodne ze skalą, w jakiej powinien działać mechanizm stabilizujący wywoływany przez wietrzenie krzemianów. Z jednej strony to dobra wiadomość, bo dzięki temu wiemy, że obecne globalne ocieplenie zostanie zniwelowane za pomocą tego mechanizmu. Jednak z drugiej strony, potrwa to setki tysięcy lat, a to zbyt wolno, by rozwiązać nasze obecne problemy, mówi Constantin Arnscheidt z MIT. Jest on, wraz z profesorem Danielem Rothmanem, współautorem badań. Naukowcy już wcześniej widzieli pewne oznaki działania mechanizmu stabilizującego. Analizy chemiczne starych skał wskazywały bowiem, że przepływ węgla ze skorupy ziemskiej i do niej jest dość zrównoważony, nawet gdy dochodzi do znacznych zmian temperatur na Ziemi. Modele obliczeniowe wskazywały, że proces wietrzenia krzemianów może w pewnym stopniu stabilizować klimat. Ponadto sam fakt, że życie na Ziemi przetrwało miliardy lat sugerował istnienie jakiegoś wbudowanego, geologicznego, mechanizmu zapobiegającego ekstremalnym zmianom temperatury. Mamy planetę, której klimat poddany był wielu dramatycznym zmianom. Dlaczego życie je przetrwało? Jedno z wyjaśnień brzmi, że musi istnieć jakiś mechanizm stabilizujący temperatury w zakresie zdanym dla życia. Jednak dotychczas nikt nie przedstawił dowodów, że taki mechanizm bez przerwy kontroluje klimat naszej planety, wyjaśnia Arnscheidt. Rothman i Arnscheidtprzjrzeli się danym dotyczącym zmian temperatury na Ziemi. Informacje na ten temat pochodziły zarówno z analiz składu chemicznego muszli sprzed milionów lat, jak i z badań rdzeni lodowych. Nasze badania były możliwe tylko dzięki temu, że nauka dokonała olbrzymiego postępu w dziedzinie zwiększenia rozdzielczości danych temperaturowych. Dysponujemy więc zapisem z ostatnich 66 milionów lat, w którym poszczególne punkty pomiaru temperatury są oddalone od siebie najwyżej o kilka tysięcy lat, wyjaśniają uczeni. Naukowcy wykorzystali stochastyczne równania różniczkowe, które są do poszukiwania wzorców w zestawach wysoce zmiennych danych. Okazało się, że w ten sposób można przewidzieć co się będzie działo z klimatem, jeśli istnieje mechanizm go stabilizujący. To trochę podobne do pędzącego samochodu. Gdy naciśniemy hamulec, upłynie trochę czasu, zanim samochód się zatrzyma. To właśnie nasza skala, w której klimat – w wyniku działania tego mechanizmu – powraca do stanu stabilnego – wyjaśniają uczeni. Gdyby taki mechanizm nie istniał, zmiany temperatury powinny zwiększać się z czasem. Jednak tak się nie dzieje. W pewnym momencie mechanizm stabilizujący jest silniejszy i nie dochodzi do ekstremalnych zmian, zagrażających istnieniu życia na Ziemi. Skala tych zmian – wynosząca setki tysięcy lat – jest zgodna z przewidywaniami dotyczącymi skali działania cyklu węglowo-krzemianowego. Co ciekawe, naukowcy nie znaleźli żadnego mechanizmu, który stabilizowałby klimat w skali dłuższej niż milion lat. Zdaniem autorów badań, mieliśmy szczęście, że zmiany w tej skali nie były dotychczas ekstremalnie duże. Są dwie szkoły. Jedni mówią, że to przypadek, zdaniem innych – istnieje mechanizm stabilizujący. Na podstawie danych wykazaliśmy, że prawda prawdopodobnie leży po środku. Innymi słowy, istnieje mechanizm stabilizujący, ale i zwykłe szczęście odegrało rolę pomogło życiu na Ziemi przetrwać miliardy lat, wyjaśnia Arnscheidt. « powrót do artykułu

Naukowcy z Imperial College London i Natural History Museum opublikowali dwie prace, w których opisali wyniki badań nad populacją czterech gatunków brytyjskich trzmieli. W pierwszym z badań pokazali, jak stres środowiskowy historycznie zmieniał kształt skrzydeł zwierząt, w drugim zaś opisali metodę pozyskiwania DNA z kolekcji muzealnych, co pozwoli na badanie historii genetycznej trzmieli. Na całym świecie dochodzi do spadku liczby owadów, zagrożonych jest coraz więcej gatunków. Olbrzymią rolę w zanikaniu owadów odgrywają pestycydy i zmiany klimatu. Naszą szczególną uwagę przyciągają znane nam zapylacze, jak pszczoła miodna czy właśnie trzmiele. Brytyjscy naukowcy przyjrzeli się owadom przechowywanym w muzealnych zbiorach od 1900 roku. Szczególną uwagę zwracali na symetrię skrzydeł. Ich wysoka asymetria pokazuje bowiem, że zwierzęta zostały poddane wysokiemu stresowi środowiskowemu. Uczeni zauważyli, że od roku 1925 stres wywierany na trzmiele jest coraz większy. Każdy z czterech badanych gatunków wykazywał coraz większą reakcję na stres w drugiej połowie XX wieku. Gdy uczeni przyjrzeli się średniej rocznej temperaturze i poziomowi opadów i porównali te dane z danymi o asymetrii skrzydeł zauważyli, że do większej asymetrii dochodziło w latach cieplejszych i bardziej wilgotnych. Takie warunki zdarzają się coraz częściej, a to oznacza, że warunki środowiskowe są coraz bardziej niekorzystne dla trzmieli. Skąd jednak pomysł, by badać okazy z kolekcji? Dotychczas naukowcy badający np. pszczoły miodne, sprawdzali zmiany ich zachowania w różnych warunkach, na przykład odległość, na jaką wysuwają żądła, czy też badali ekspresję genów czy zmiany ilości różnych molekuł w komórkach w reakcji na niekorzystne czynniki. Jednak wiele z tego typu badań wymaga użycia żywych owadów. Możemy zatem dowiedzieć się czegoś o tym, jak obecne warunki środowiskowe wpływają na owady. Brytyjczycy chcieli zaś wiedzieć, jak wyglądało to w przeszłości. Dobrym przybliżeniem warunków życia owadów okazał się kształt ich skrzydeł. Im większa między nimi asymetria, w tym bardziej stresowym – zatem niekorzystnym – środowisku żył owad. Dzięki badaniom, które przeprowadziliśmy na trzmielach, z tego, co mówi nam asymetria ich skrzydeł i jak wyglądało to w ubiegłym wieku, możemy teraz przewidywać, że coraz cieplejsze i coraz bardziej wilgotne lata będą wywierały niekorzystne skutki na te owady, mówi doktor Richard Gill z Imperial College London, który specjalizuje się w badaniu wpływu działalności człowieka na trzmiele. Naukowiec uważa, że zmiana symetrii skrzydeł związana jest ze zmianami epigenetycznymi (zmianami ekspresji genów), do których dochodzi pod wpływem czynników środowiskowych. Grupa Gilla nie badała DNA owadów. Zajęła się tym natomiast grupa doktor Seliny Brace, ekspertki od starego DNA z Museum of Natural History. Większość z owadów w muzealnych kolekcjach nie była konserwowana z myślą o jak najlepszym zachowaniu DNA. Stąd też trudności w jego pozyskaniu ze zbiorów muzealnych. Przeprowadziliśmy jedno z pierwszych badań, w ramach których w wielu zbiorach muzealnych poszukiwane było DNA przechowywanych tam owadów. Bardzo ważne jest byśmy rozumieli, jak materiał genetyczny się zachował. Zauważyliśmy, że ulega on bardzo szybkiej degradacji, ale z czasem ta degradacja spowalnia i pojawia się stały wzorzec degradacji i fragmentacji materiału genetycznego, wyjaśnia Selina. Naukowcy dowiedzieli się więc, jak przebiega proces degradacji DNA owadów przechowywanych w muzeach, a to z kolei pozwoliło im opracować metody rekonstrukcji tego DNA. Dzięki temu już w najbliższej przyszłości można będzie wykorzystać badania DNA muzealnych okazów owadów do lepszego zrozumienia, jak zmiany środowiskowe wpływają na te zwierzęta oraz łączyć wyniki takich badań z wynikami badań morfologicznych dotyczących np. asymetrii skrzydeł. « powrót do artykułu

Ekstrema pogodowe mają negatywny wpływ na ludzkie zdrowie. Nie od dzisiaj wiemy, że np. fale upałów mogą jednorazowo powodować olbrzymią liczbę zgonów. Są one przejawem braku stabilności pogody, a ta kwestia umykała dotychczas uwadze specjalistów. Międzynarodowa grupa ekspertów, która zbadała wpływ krótkoterminowych dużych wahań temperatury na śmiertelność wśród ludzi alarmuje, że zmienność temperatury ma podobny wpływ na śmiertelność, jak zanieczyszczenie powietrza. Naukowcy m.in. z Australii, Chin, USA, Estonii, Irlandii czy Japonii zbadali związek pomiędzy zmiennością temperatury a przypadkami zgonów w 750 miastach na całym świecie. Posłużyli się przy tym danymi z lat 2000–2019 i odkryli, że krótkoterminowe zmiany temperatury zabijają około 1,75 miliona osób rocznie. Zauważyli też, że w większości Azji, w Australii oraz Nowej Zelandii odsetek nadmiarowych zgonów spowodowanych niestabilnością temperatur jest wyższy niż światowa mediana. W artykule Global, regional, and national burden of mortality associated with short-term temperature variability from 2000–19: a three-stage modelling study opublikowanym na łamach The Lancet. Planetary Health czytamy, że w latach 2000–2019 liczba nadmiarowych zgonów spowodowanych niestabilnością temperatur rosła w tempie 4,6% na dekadę. Największe wzrosty na dekadę zanotowano w Australii i Nowej Zelandii (po 7,3%), Europie (4,4%) i Afryce (3,3%). Jako, że z powodu zmienności temperatury umiera średnio 1,75 miliona osób rocznie oznacza to, że czynnik ten odpowiada za 3,4% wszystkich zgonów i powoduje 26 nadmiarowych zgonów na 100 000 osó. Najwyższy odsetek nadmiarowych zgonów z tego powodu odnotowano w Azji (4,7%), Oceanii (3,2%) oraz oby Amerykach (2,7%). Opublikowano też listę 20 krajów o największym odsetku nadmiarowych zgonów z powodu zmienności temperatury. W roku 2019 na 1. miejscu listy uplasowała się Arabia Saudyjska (8,0%), następnie był Irak (7,7%) oraz Kuwejt (7,4%). Jedynym krajem EU, który znalazł się wśród tych 20 państw jest Cypr (5,3% nadmiarowych zgonów). « powrót do artykułu

Badacze z University College London (UCL) ostrzegają, że w ciągu najbliższych 60 lat część ze szkockich producentów whisky może zostać zmuszona do ograniczenia lub wstrzymania produkcji. Wszystko z powodu zmian klimaty, w wyniku których wzrośnie temperatura, a Szkocja doświadczy susz. Niekorzystnie wpłynie to na trzy główne składniki whisky – wodę, jęczmień i drożdże. Raport nt. wpływu zmian klimatu na produkcję whisky zamówiła destylarnia Glengoyne. Do wyprodukowania litra whisky potrzeba 46,9 wody. Autorzy raportu informują, że szkockie destylarnie zużywają rocznie około 61 miliardów litrów wody. Wody tej może brakować w ocieplającym się świecie. Taka sytuacja miała już zresztą miejsce w 2018 roku, kiedy to 5 destylarni na Islay – słynnej z takich marek jak Laphroaig, Lagavulin czy Ardbeg – musiało ograniczyć produkcję z powodu suszy. Podobnych kłopotów doświadczyły wówczas dwie destylarnie z Pertshire. W tym samym roku  Glenfarclas poinformowała o utracie całej miesięcznej produkcji z powodu wysokich temperatur. Jęczmień, z którego wytwarzany jest szkocki single malt, to zboże dość odporne na suszę. Ale wysokie temperatury potrafią mu zaszkodzić. Naukowcy z UCL przypomnieli, że fala upałów z 2018 roku spowodowała w Wielkiej Brytanii spadek produkcji jęczmienia jarego o 7,9%. To zaś spowodowało, że jego cena wzrosła ze 145 do 179 funtów za tonę. Szkoccy producenci whisky używają rocznie około 800 000 ton tego zboża, zatem taki wzrost cen to dodatkowy koszt 27 milionów funtów. Jednocześnie jednak uczeni zauważają, że wyższe temperatury w Szkocji mogą zwiększyć produkcję kukurydzy, która jest używana do produkcji whisky zbożowej (grain whisky). To, co prawda nie to samo co najszlachetniejsza odmiana whisky, czyli  single malt, jednak whisky zbożowa – chociaż rzadko butelkowana samodzielnie – stanowi istotny składnik whisky mieszanych (blended). To jednak marne pocieszenie w obliczu faktu, że cieplejsze lata i łagodniejsze zimy nie tylko spowodują problemy z wodą i jęczmieniem, ale doprowadzą do zwiększenia populacji gatunków inwazyjnych, szkodników i chorób. Szkocję postrzega się jako wilgotne, deszczowe miejsce ze stałym dostępem do wody. Jednak gdzie i kiedy pada ulega zmianie wraz ze zmianami klimatu. To zaś może spowodować niedobory wody i zmienić jej charakter, wpływając na nasz ulubiony napój. Dlatego odpowiednie planowanie to podstawa ochrony whisky, mówi główna autorka badań, Carole Roberts. Uczona dodaje, że zmiany klimatyczne mogą doprowadzić też do zmiany smaku whisky. Cały proces produkcji, w tym słodowanie, fermentacja, destylacja i dojrzewanie był przez długi czas udoskonalany z uwzględnieniem nadmorskiego klimatu Szkocji. Zmiana temperatury powietrza i wody grozi utratą smaku, charakteru i jakości whisky. « powrót do artykułu

Zanim Mars stał się tak suchy, jak obecnie, panujące na nim warunki kilkukrotnie zmieniały się między wilgotnymi a suchymi. Takie wnioski płyną z analizy zdjęć o wysokiej rozdzielczości wykonanych przez teleskop znajdujących się na pokładzie łazika Curiosity. Obrazy te pozwoliły na zapoznanie się ze strukturą Mount Sharp, góry o 6-kilometrowej wysokości położonej w centrum Krateru Gale. Po raz pierwszy dysponujemy takimi szczegółami wypiętrzenia na Marsie. Pozwala nam to obserwować bardzo stare skały, mówi William Rapin z Instytutu Badań Astrofizycznych i Planetarnych z Francji, który wraz z kolegami z USA analizował obrazy. Skały te pochodzą sprzed ponad 3,5 miliarda lat, z krytycznego okresu, gdy na Marsie wciąż znajdowała się woda, ale już zachodziły na nim olbrzymie globalne zmiany klimatyczne. Warstwy położone u podnóża Mount Sharp noszą cechy warstw, które formowały się w jeziorze. Jednak nad nimi widać warstwy, których wygląd sugeruje, iż powstały w środowisku pustynnym. Jeszcze wyżej położone warstwy wskazują na istnienie wilgotnego klimatu w czasie ich formowania się. Nad nimi zaś naukowcy zauważyli warstwy pochodzące z czasów, gdy na Marsie było sucho. Należałoby się spodziewać, że Mars wysychał stopniowo w miarę przesuwania się w czasie. Tymczasem widać, że następował powrót do bardziej wilgotnych czasów. To bardzo ekscytujące i interesujące odkrycie, mówi Christian Schroeder z University of Stirling. Łazik Curiosity, który wylądował na Marsie w 2012 roku, ma wjechać na Mount Sharp i ją badać. Być może uda się dzięki temu zbadać, co powodowało tego typu zmiany klimatu na Marsie. « powrót do artykułu

Dotychczas żyliśmy w przeświadczeniu, że po pożarach lasy się odrodzą, mówi Camille Stevens-Rumann z Colorado State University, która specjalizuje się w badaniu odradzania się środowiska naturalnego po różnego typu zaburzeniach. Od kilka lat uczona obserwuje jednak, że coraz częściej lasy nie odrastają. Stevens-Rumann wie, że w niektórych częściach świata, jak np. na zachodzie Ameryki Północnej, pożary są potrzebne, by zginęły mniejsze drzewa, robiąc miejsce dla innych. Inne gatunki potrzebują pożarów, by uwolnić nasiona. Jednak w 2013 roku uczona zauważyła pewne niepokojące zjawisko, a przeprowadzona przez nią analiza w różnych miejscach Gór Skalistych potwierdziła jej podejrzenia – około 30% lasów, które spłonęło od roku 2000 nie zaczęło się odradzać. Miejsce drzew zajmują krzewy. Kolejne badania potwierdzają te spostrzeżenia. Wszystko wskazuje na to, że nadchodzi koniec lasów, jakie znamy. Na przykład Parks, Dobrowski, Shaw i Miller (2019) stwierdzają, że w wyniku zmian klimatu do roku 2050 w Górach Skalistych może nie odrodzić się 15% lasów pochłoniętych przez pożary. Z kolei międzynarodowy zespół naukowy doszedł w ubiegłym roku do wniosku, że roku 2100 w kanadyjskiej prowincji Alberta może zniknąć połowa lasów. Taki sam los może spotkać 30% lasów w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych. Teraz jest dobry czas, by zwiedzić nasze parki narodowe z ich wielkimi drzewami. To jak zwiedzanie Glacier National Park, możliwość zobaczenia lodowców zanim znikną, mówi Nate McDowell z Pacific Northwest National Laboratory, który twierdzi, że w ciągu najbliższych 3 dekad z południowego-zachodu USA zniknie ponad połowa drzew iglastych. Podobne zjawisko obserwuje się w Amazonii, lasy na Syberii muszą sobie radzić z coraz wyższymi temperaturami. Mniej narażone są obecnie lasy w strefie umiarkowanej w Europie, ale i one wykazują pierwsze niepokojące objawy. Niewykluczone, że za około 20 lat i polskie lasy będą przeżywały podobne problemy. Jak podkreślają specjaliści, lasy nie znikną w ogóle. Przejdą one znaczące zmiany. Na wielu obszarach znikną występujące tam obecnie gatunki. O możliwości masowego wymierania drzew wspomina się już w pierwszym raporcie IPCC z 1990 roku. Scenariusz ten zaczyna się sprawdzać, a obecnie wielu specjalistów najbardziej martwi się drzewami w Kalifornii. Od 2010 roku w parkach narodowych Kalifornii zginęło 129 milionów drzew. Na południu gór Sierra Nevada zniknęła niemal połowa lasów. Naukowcy na całym świecie stwierdzają, że w niektórych miejscach stref umiarkowanej i tropikalnej wymieranie drzew jest obecnie co najmniej 2-krotnie szybsze niż kilka dekad temu. W Amazonii wydłużyła się pora sucha, w niektórych miejscach doszło do zmniejszenia opadów. To zaś powoduje, że wymierają drzewa lubiące wilgoć, a dobrze radzą sobie te, które wolą bardziej suchy klimat. Niektórzy naukowcy obawiają się, że w wyniku zmian klimatu i wycinaniu drzew, dojdzie do załamania dużych połaci lasów deszczowych i zamiany ich w sawanny. W środkowej Syberii obserwuje się szybkie wymieranie drzew iglastych. Borealny las iglasty się rozpada. Pytanie, co go zastąpi, zastanawia się profesor Dennis Murray z kanadyjskiego Trent University. Niepokojące sygnały nadchodzą też z Europy. W 2018 roku wysokie temperatury i brak opadów spowodowały masową śmierć wielu gatunków drzew. Rząd Niemiec informował, że ponownie zalesić trzeba około 2500 km2 lasów. To było niespodziewane wydarzenie, do którego doszło w klimacie umiarkowanym, gdzie nikt się tego nie spodziewał. Specjaliści, którzy zajmują się badaniem drzew i lasów są też sceptyczni wobec planów masowego sadzenia drzew, które mają pochłaniać dwutlenek węgla. Takie plany mogą nie wypalić z jednej prostej przyczyny: warunki środowiskowe zmieniły się na tyle, iż drzewa te nie wyrosną. Faktem jest też, że niektóre gatunki wymierają w jednych miejscach, ale zmieniają swoje zasięgi, przenosząc się bardziej na północ i wyżej, gdzie w przeszłości było dla nich zbyt chłodno. Jednak problem w tym, że wzrost drzew, powstanie ekosystemu leśnego wymaga setek lat. W tak szybko zmieniających się warunkach jak obecnie, nie ma na to czasu. « powrót do artykułu

Niedźwiedzie polarne umierają z głodu. Jeśli obecny trend globalnego ocieplenia będzie kontynuowany, do roku 2100 wyginą niemal wszystkie populacje tych zwierząt. Jak donoszą autorzy badań opublikowanych właśnie w Nature Climate Change, niektóre populacje niedźwiedzi polarnych już teraz skazane są na zagładę. Tam, gdzie mieszkają, znacząco zmniejszyła się liczba dni z taką pokrywą lodową na oceanie, by zwierzęta mogły polować na foki. Wydłużył się więc okres postu i zwierzęta umierają z głodu. Czas pomiędzy ponownym pojawieniem się lodu wydłuża się. A to oznacza dłuższy post, mówi Steven Amstrup, główny naukowiec organizacji Polar Bears International. Amstrup kierował badaniami, które wykazały, że w ciągu najbliższych 80 lat aż 12 z 13 badanych populacji zostanie zdziesiątkowanych przez globalne ocieplenie. Dla 6 innych populacji brak jest odpowiedniej liczby danych. Do roku 2100 narodziny młodych niedźwiedzi będą niemożliwe lub niezwykle utrudnione we wszystkich populacjach z wyjątkiem – być może – populacji zamieszkującej Wyspę Królowej Elżbiety, mówi Amstrup. Rozważany przez naukowców scenariusz zakłada, że do roku 2100 średnie temperatury na Ziemi zwiększą się o 3,3 stopnia w porównaniu z okresem sprzed rewolucji przemysłowej. Dotychczas ogrzaliśmy Ziemię o około 1 stopień Celsjusza, a już wiąże się to z pojawieniem się fal upałów, susz i innymi gwałtownymi zjawiskami atmosferycznymi. Nawet jeśli uda się zatrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2,4 stopnia Celsjusza to i tylko oddali to chwilę załamania się populacji niedźwiedzi polarnych. To większe zmiany, niż to, czego niedźwiedzie doświadczyły w ciągu ostatniego miliona lat swojej ewolucji, mówi Amstrup. Problemem nie są same rosnące temperatury, a to, co ze sobą niosą oraz niezdolność niedźwiedzi do dostosowania się do tak szybkich zmian. Jeśli w jakiś magiczny sposób morska pokrywa lodowa zostałaby utrzymana na dotychczasowym poziomie, niedźwiedzie polarne mogłyby sobie poradzić, stwierdza uczony. Problem w tym, że ich habitat się po prostu roztapia, dodaje. Obecnie połowa lądowej megafauny jest zagrożona wyginięciem. Jednak tylko niedźwiedzie polarne są zagrożone głównie z powodu zmian klimatycznych. Taki stan nie potrwa jednak długo. Autorzy raportu ostrzegają, że w najbliższych dekadach zmiany klimatu mogą zagrozić kolejnym gatunkom wielkich ssaków. Amstrup i jego zespół badali szanse niedźwiedzi polarnych korzystając z dwóch rodzajów danych. Pierwszy z nich to informacje, jak długo w poszczególnych regionach trwa czas przymusowego postu, gdy morski lód jest na tyle skąpy, że niedźwiedzie nie mogą polować. Okazuje się, że w niektórych regionach stan taki trwa nawet ponad pół roku. Drugi zestaw danych to prognozy dotyczące zmian zasięgu lodu morskiego. Szacując jak chude i jak grube mogą być niedźwiedzie polarne oraz modelując ich zużycie energii, byliśmy w stanie obliczyć, jak długo niedźwiedzie mogą pościć zanim odsetek przeżycia młodych i dorosłych zacznie spadać, mówi profesor Peter Molnar z University of Toronto. Z badań nad niedźwiedziami wiemy, że na przykład samiec z populacji West Hudson Bay, który w momencie rozpoczęcia postu ma 80% normalnej wagi ciała, może przetrwać 125 dni zamiast normalnych 200 dni. W jeszcze gorszej sytuacji są młode, szczególnie, gdy ich matka pościła zbyt długo i nie jest w stanie zapewnić im mleka odpowiedniej jakości. Najbardziej wytrzymałe na długotrwały post są samice, które nie posiadają młodych. Naukowcy mówią, że obecna klasyfikacja niedźwiedzi polarnych, które Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) uznaje za gatunek narażony – a nie zagrożony czy krytycznie zagrożony – nie oddaje powagi sytuacji. IUCN bierze bowiem pod uwagę głównie takie zagrożenia jak kłusownictwo czy wkraczanie człowieka na tereny zajęta przez dany gatunek. Tymczasem niedźwiedziom zagrażają zmiany klimatu, a nie możemy wybudować płotu, by chronić ocean przed wzrostem temperatury, mówi Amstrup. Pomyślmy o tym w ten sposób: jeśli zepchniemy Cię z dachu 100-piętrowego budynku, to czy należy uznać, że Twój poziom zagrożenia życia jest tylko "narażony" dopóki nie miniesz 10. piętra czy też będziesz „zagrożony” przez całą drogę w dół?, wyjaśnia Amstrup. W przypadku niedźwiedzi polarnych nie istnieje żaden Plan B. Jedynym sposobem ochrony ich habitatu jest zatrzymanie globalnego ocieplenia, dodaje uczony. Szczegóły badań zostały zaprezentowane w artykule Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence « powrót do artykułu

Badanie Oceanu Południowego nigdy nie było łatwe. To nieprzyjazne, niebezpieczne i odległe wody, do których docierali najbardziej uparci podróżnicy. Jednak okolice te sprawiają problemy nie tylko tym, którzy chcą prowadzić badania na miejscu. Nawet dla modeli klimatycznych Ocean Południowy jest wyzwaniem. Nie zachowuje się bowiem tak, jak modele przewidują. Jest zimniejszy i mniej słony niż wynika z modeli, mówi Craid Rye z Wydziału Ziemi, Atmosfery i Nauk Planetarnych MIT. W ciągu ostatnich dekad, wraz z postępującym globalnym ociepleniem, wody Oceanu Południowego stawały się coraz chłodniejsze, dzięki czemu każdej zimy zwiększa się zasięg lodu morskiego. Postępują więc procesy, które są przeciwieństwem tego, co przewidują modele. Rye jest głównym autorem artykułu zaakceptowanego właśnie do publikacji w Geophysical Research Letters, w którym uczeni próbują wyjaśnić rozbieżność między rzeczywistością a modeli. To wielka zagadka klimatologii, mówi profesor John Marshall, pod opiekun naukowy Rye. Jak zauważa uczony, obecnie wykorzystuje się około 30 modeli klimatycznych, a ich przewidywania nie zgadzają się z obserwacjami tego, co dzieje się na Oceanie Południowym. Marshall, Rey i pozostali autorzy – naukowcy z NASA, Columbia University i University of Exeter – próbują odpowiedzieć na pytanie, jak to możliwe, że Ocean Południowy ochładza się w ocieplającym się świecie. Już w 2016 roku Marshall badał tę kwestię i opublikował w Climate Dynamics artykuł, w którym stwierdzał, że zachodnie wiatry, wiejące od strony Antarktydy, a dodatkowo wzmacniane przez dziurę ozonową, mogą odpowiadać za część ochłodzenia wód oceanu. W konkluzji artykułu pisał wówczas, że musi istnieć jeszcze jakiś dodatkowy mechanizm. Teraz dowiadujemy się, że tym czymś może być woda z topniejących lodowców. Naukowcy wykorzystali metodę używaną do testowania modeli matematycznych, gdy do modelu wprowadza się znane dane z przeszłości i sprawdza, czy uzyskane wyniki pokrywały się z rzeczywistością. Tego typu eksperymenty mogą np. służyć sprawdzeniu, czy w modelu klimatycznym nie brakuje jakiegoś czynnika. Do modelu dodaj się np. znane informacje o opadach, temperaturach czy wiatrach z danego okresu i sprawdza, czy dobrze obliczył on to, co nastąpiło w rzeczywistości. W tym przypadku naukowcy postanowili do modelu GISS dodać słodką wodę z topniejących lodowców Antarktydy. Na podstawie obserwacji lodu szelfowego oraz lodu znajdującego się na lądzie, oszacowali, że w epoce przedprzemysłowej każdego roku do Oceanu Południowego trafiało 750 gigaton wody z topniejącego lodu. Gdy dodali do modelu taką ilość, okazało się, że dochodzi do ochłodzenia powierzchni oceanu, zmniejszenia jego zasolenia i zwiększenia zasięgu lodu pływającego. Model uwzględniający wodę z topniejącej Arktyki wykazał, że – wbrew intuicji – globalne ocieplenie może prowadzić do zwiększania się zasięgu lodu pływającego. Im więcej lodu z Antarktydy topnieje, tym chłodniejsza i mniej zasolona jest powierzchnia oceanu, co w zimie skutkuje zwiększeniem zasięgu lodu. Tak skorygowany model zdał egzamin porównawczy z danymi historycznymi. Teraz naukowcy spróbują wykorzystać go do zbadania trendów w przyszłości. « powrót do artykułu

W odległości zaledwie 900 kilometrów od Bieguna Południowego odkryto pozostałości lasu deszczowego sprzed 90 milionów lat. Analiza znalezionej tam gleby z okresu kredy wykazała obecność korzeni, pyłków i zarodników. To dowodzi, że klimat był wówczas znacznie cieplejszy niż dotychczas sądzono. Odkrycia dokonał niemiecko-brytyjski zespół naukowy z Centrum Badań Polarnych i Morskich w Niemczech oraz Imperial College London. Współautorka badań profesor Tina van de Flierdt z Imperial, powiedziała: zachowanie pozostałości po lesie sprzed 90 milionów lat jest czymś wyjątkowym, jednak jeszcze bardziej zaskakujące jest to, czego się dowiadujemy. Nawet w czasie nocy polarnej bagniste lasy deszczowe mogły rosnąc w pobliżu Bieguna Południowego, pokazując nam, ze klimat był wówczas cieplejszy niż sądziliśmy. To również sugeruje, że poziom CO2 w atmosferze był w tym okresie wyższy, niż przypuszczano, co może być przyczynkiem do zmian w modelach klimatycznych dla tamtego okresu. Środkowy okres kredy (115–80 milionów lat temu) to okres największego rozkwitu dinozaurów i jednocześnie najgorętszy okres ostatnich 140 milionów lat. Poziom oceanów był wówczas o 170 metrów wyższy niż obecnie, a średnie temperatury w tropikach mogły sięgać 35 stopni Celsjusza. Niewiele jednak wiemy o warunkach, jakie wówczas panowały w okolicach bieguna południowego. Teraz naukowcy odkryli tam pozostałości lasu deszczowego, który mógł być podobny do lasów występujących obecnie na Nowej Zelandii. I to mimo faktu, żę przez cztery miesiące w roku panuje na tym terenie mrok. Obecność lasu deszczowego sugeruje że średnie temperatury wynosiły tam około 12 stopni Celsjusza. Mało prawdopodobne, by był tam jakikolwiek lód. Pozostałości gleby z tropikalnego lasu pochodzą z osadów pobranych w pobliżu lodowców Pine Island i Thwaites w Zachodniej Antarktyce. Uwagę naukowców przykuła część osadów o nietypowym kolorze. Przeprowadzili więc skanowanie tomografem komputerowym i ujawnili gęstą siec korzeni, które były tak dobrze zachowane, iż można było zobaczyć strukturę poszczególnych komórek. Próbka zawierała też olbrzymią ilość pyłków i zarodników, w tym pierwsze znalezione na tej szerokości geograficznej pozostałości roślin kwitnących. Wykonana przez naukowców rekonstrukcja klimatu wykazała, że średnia roczna temperatura na tamtym obszarze wynosiła około 12 stopni Celsjusza, czyli była sporo wyższa niż w Polsce. Z kolei średnia temperatura w miesiącach letnich to około 19 stopni Celsjusza. Temperatura wody w rzekach i bagnach dochodziła do 20 stopni Celsjusza, a ilość opadów dorównywała obecnej ilości opadów w Walii. Przed naszymi badaniami uznawano, że w kredzie koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze wynosiła około 1000 ppn. Jednak z modeli uwzględniających zdobyte przez nas dane wynika, że taka jak opisywana temperatura na Antarktyce może być osiągnięta przy koncentracji CO2 rzędu 1120–1680 ppm, mówi główny autor badań, doktor Johann Klages z Centrum Badań Morskich i Polarnych. « powrót do artykułu

Na Uniwersytecie w Stuttgarcie uruchomiono najpotężniejszy superkomputer w Europie. Maszyna „Hawk” stanęła w uniwersyteckim Höchstleistungsrechenzentrum (HLRS). Jej maksymalna moc obliczeniowa wynosi 26 petaflopsów, co oznacza, że w czerwcu może znaleźć się w pierwszej dziesiątce najnowszej edycji listy TOP500. Obecnie najwyżej notowanym europejskim superkomputerem na liście TOP500 jest szwajcarski Piz Daint o wydajności 21,23 PFlop/s. W pierwszej dziesiątce znajdziemy też niemiecki SuperMUC-NG (19,47 PFlop/s), który uplasował się na 9. pozycji. Komputer ze Stuttgartu to maszyna Apollo 9000 System autorstwa Hewlett Packard Enterprise. Zbudowano go z 5632 węzłów, z których każdy składa się z dwóch 64-rdzeniowych procesorów AMD EPYC Rome 7742 taktowanych zegarami o częstotliwości 2,25 GHz. Całość korzysta zatem z 720 896 rdzeni obliczeniowych. Pamięć operacyjna systemu to około 1,44 petabajta. Superkomputer ma do dyspozycji około 25 PB przestrzeni dyskowej. Podczas standardowej pracy komputer wymaga 3,5 MW mocy. „Hawk” jest niemal 5-krotnie bardziej wydajny od „Hazel Hen”, wykorzystywany w HLRS superkomputer o mocy 5,64 petaflopsa (35. pozycja na liście TOP500). „Hawk” posłuży do badań naukowych i przemysłowych. Za jego pomocą będą m.in. badane metody optymalizacji wydajności energetycznej turbin wiatrowych, silników i elektrowni, prowadzone będą badania nad poprawieniem właściwości aerodynamicznych samolotów i samochodów. Za pomocą superkomputerów modeluje się klimat czy rozprzestrzenianie się epidemii. Superkomputer posłuży też przemysłowi. Już teraz wiemy, że 10% jego czasu obliczeniowego zostanie przeznaczonych na prace związane w digitalizacją przemysłu. Już w tej chwili z usług HLRS korzysta 40 firm. « powrót do artykułu

Modele klimatyczne to użyteczne narzędzie do lepszego zrozumienia i prognozowania przyszłych zmian klimatu. Klimatolodzy używają ich od początku lat 70., zatem minęło już wystarczająco dużo czasu, by dokonać retrospektywnego porównania i przekonać się, czy sprawdziły się prognozy, jakie przy użyciu modeli były tworzone przed dziesiątkami lat. W Geophysical Research Letters ukazał się właśnie artykuł, w którym Zeke Hausfather z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz jego koledzy z MIT i NASA opisują wyniki swoich badań nad skutecznością modeli klimatycznych. Dwa główne czynniki decydujące o prawidłowym bądź nie działaniu modeli klimatycznych to stopień naszego zrozumienia fizyki klimatu oraz umiejętność prognozowania przyszłej emisji CO2. Nawet najlepszy model komputerowy nie przewidzi prawidłowo rozwoju sytuacji, jeśli dostarczymy mu niewłaściwych danych o przyszłej emisji gazów cieplarnianych, a z drugiej strony jeśli będziemy korzystali z modelu, w którym zaimplementowano błędne mechanizmy dotyczące zjawisk fizycznych, to nawet dokładnie przewidzenie poziomu emisji nie pozwoli na uzyskanie właściwych wyników. Hausfather i jego zespół wzięli pod lupę 17 prognoz klimatycznych, wykonanych za pomocą 14 modeli, które powstały pomiędzy rokiem 1970 a 2001. Zarysowywane przez nie scenariusze porównano z rzeczywistym rozwojem sytuacji do roku 2017. Okazało się, że większość modeli prawidłowo przewidywała przyszły wzrost średniej temperatury na Ziemi. Z 17 prognoz w przypadku 10 nie zauważono statystycznej różnicy pomiędzy prognozami a rzeczywistym rozwojem sytuacji. Gorzej wypadła część modeli, które powstały przed rokiem 1990. Siedem starszych prognoz błędnie przewidziało rozwój sytuacji przewidując większe lub mniejsze ocieplenie niż było w rzeczywistości, a błędy sięgały nawet 0,1 stopnia Celsjusza. Bliższa analiza wykazała, że w przypadku 5 tych prognoz błąd nie tkwił w samych modelach, a w przewidywaniach naukowców dotyczących poziomu wymuszeń klimatycznych. Wymuszenia klimatyczne, to wpływające na klimat zjawiska pochodzące z zewnątrz systemu limatycznego (atmosfery, hydrosfery, kriosfery i biosfery). Należą do nich np. zmiany aktywności Słońca, orbity Ziemi, zapylenia atmosfery itp. Na przykład model z 1988 roku stworzony w NASA przez grupę Jamesa Hansena przewidywał, że jeśli zanieczyszczenie powietrza będzie będzie postępowało tak, jak w czasie tworzenia prognozy, to obecnie średnia temperatura na Ziemi będzie o 0,3 stopnia wyższa, niż jest w rzeczywistości. Hausfather i jego zespół odkryli, że przyczyną błędu nie jest samo działanie modelu, ale fakt, że naukowcy nieprawidłowo przewidzieli przyszły poziom zanieczyszczenia. Na przykład przeszacowali emisję metanu, a nie przewidzieli gwałtownego spadku emisji freonów, do jakiego doszło po wejściu w życie Protokołu Montrealskiego. Gdy do modeli, za pomocą których stworzono wspomnianych 7 błędnych prognoz wprowadzono prawidłowe dane dotyczące zanieczyszczenia atmosfery, okazało się, że 5 z nich pokazuje prawidłowe dane, zatem błędy tkwią w 2 z 17 prognoz. Naukowcy zauważyli dwie istotne rzeczy. Po pierwsze zaskoczyła ich jakość najstarszych modeli klimatycznych, które nadspodziewanie dobrze poradziły sobie z prognozami. Po drugie zaś, stwierdzili, że nowsze modele są doskonalsze. Klimatolodzy wiedzą nie od dzisiaj, że ich modele działają, jednak każda ich weryfikacja jest pożądana. To miło wiedzieć, że opinia o modelach się potwierdza, skomentował specjalista od modelowania klimatu Piers Forster z brytyjskiego University of Leeds. Uczony zastrzegł przy tym, że nawet w najnowocześniejszych modelach klimatycznych istnieje pewien poziom niepewności, jednak wiemy na tyle dużo, że możemy ufać modelom. « powrót do artykułu