Skandinaavia jääkilbi sulamise lugu
Et Maal on kliima muutunud ja muutub ka edasi, selles teadlased ei kahtle. Kuid kuidas see muutub? Seda pole lihtne ennustada, sest kliimat mõjutab palju tegureid, sealhulgas ka inimene.
Üks võimalusi tuleviku kliima kohta midagi teada saada on uurida minevikku. Selles osas on klimatolooge aidanud jää. Õieti küll iidsed jääkilbid ja -liustikud, mis katavad Gröönimaad ja Antarktikat. Sealt kuni paari kilomeetri sügavuselt välja puuritud iidne jää sisaldab märke tolle aja atmosfääri koostise ja seega kaudselt ka kliima kohta.
Inimvaba liustik
Kuid jääliustiku puhul pole sugugi nõnda, et mis läinud, see läinud. Näiteks saab kaudsete füüsikaliste meetoditega kindlaks teha, millal ja millises rütmis taandus Skandinaavia jääkilp, mis kattis üle kümne tuhande aasta eest ka nüüdset Eestit. Tol ajal elas kogu Maal vaid paar-kolm korda enam inimesi kui praegu Eestis. Nii et siis inimene kindlasti kliimat kuigivõrd ei mõjutanud. Nõnda saab Skandinaavia jääkilbi paarikümne kuni kümne tuhande aasta taguse käitumise põhjal järeldada sedagi, kuidas on Põhja-Euroopa kliima toiminud inimvabades tingimustes.
Seda on rahvusvaheline teadlaste rühm ka teinud. Möödunud nädala lõpus ilmus ajakirjas Science artikkel, mille üks 12 kaasautorist on eesti geoloog akadeemik Anto Raukas.
Meetod, mida Skandinaavia jääkilbi kaguosa taandumise selgitamiseks uuriti, on üsna uudne. Nimelt mõõdeti berülliumi radioaktiivse isotoobi 10Be sisaldust suurte rahnude pinnakihis või õigemini pinnakihis olevates kvartskristallides. 10Be tekib Maa atmosfääris kosmiliste kiirte toimel, selle poolestusaeg on tervelt 1,5 miljonit aastat, nii et 10Be sisaldus kiirgusele ja atmosfäärile ligipääsetavas kvartsis näitab ka, kui kaua aega tagasi kvarts jääkatte alt vabanes.
“Meetodi autorid loevad veaks pluss-miinus 500 aastat, mis on oluliselt suurem kui radioaktiivse süsiniku puhul,” kommenteerib Anto Raukas. See täpsus pole tõesti suur. “Kuid teadusse tahetakse uusi meetodeid ja klassikaliste meetoditega saadud asju ei taheta tippajakirjades hästi avaldamiseks võtta,” ütleb Raukas, “Meie oma oli kõige ulatuslikum meetodi rakendus üldse.” Varem on tehtud mõned analüüsid Soomes, Saksamaal, Šveitsis ja mujal.
Berüllium eraldati kvartsist ning keerulised kontsentratsiooni mõõtmised mass-spektromeetria meetodil tehti USA-s Oregoni riigiülikoolis ja Prantsusmaal Orsay mass-spektromeetria keskuses.
Üldse võeti proove kuuest põhilisest moreenist Poolast, Valgevenest, Leedust, Lätist, Eestist ja Soomest.
Eesti jää taandumine hästi teada
“Minu roll oli selles, et Eesti oli mandrijää taandumise osas kõige paremini uuritud ja dateeritud,” kinnitab Raukas, “esitasin sellise skeemi juba 1961. aasta Eesti Looduses. Meil oli kaks radioaktiivse süsiniku ja maailma üks paremaid termoluminestsentsi laboreid ning muudki mõõteriistad. 1966. ja 1967. aastal esitasin koos Moskva mehe Leonid Serebrjannõiga mandrijää taandumise skeemi kogu Läänemere piirkonna kohta. Seega sai minu skeem suuresti kogu arenduse aluseks. Ja proovid Eestist ning Põhja-Lätist kogusime üheskoos, millele aitas kaasa Eesti ürglooduse raamatu kataloog, kus kõik suured rahnud täpselt kaardil ja koordinaatidega paigas. Mujal sellist asja ei ole.”
Andmete töötlemisest selgus, et viimasel jääajal käitus Skandinaavia jääkilp faasist väljas olevana: kui see õhenes, siis oli kliima külmem, sest niiskust oli vähem. Leiti selle pulseerumise kolm tippu vahemikus 25 000–12 000 aastat tagasi.
Sellest järeldavad teadlased, et Skandinaavia jääkilbi vähenemine võis anda oma panuse üleilmsele meretaseme järsule tõusule. Jääkihi paksuse kõikumine aga osutab, et see mõjutas Põhja-Atlandi kliimat kohati vastupidiselt, kui siiani arvati. Külmenemisega ei kaasne alati jääkilbi paksenemine, vaid vahel koguni õhenemine. Nõnda tõusis merevesi ka kliima külmenedes. Mis näitab, et jääkilp reageerib soojenemisele ebalineaarselt.
Teadlased seovad Skandinaavia jääkilbi lõunaserva taandumist Põhja-Atlandi piirkonnas toimunud algse soojenemisega, ent see ei toimunud lihtsal viisil, vaid suurte kõikumistega.
Mida sellest algselt segasena tunduvast teadmisest järeldada?
Anto Raukas kommenteerib asja nõnda: “Kliima prognoosimine baseerub möödaniku analoogiatel ja matemaatilisel töötlusel. Kuivõrd kliimat kujundavaid faktoreid on äärmiselt palju, siis tuleb see jaotada osadeks: planetaarsed mudelid, süsihappegaasi ja aerosoolide hulga dünaamikal baseeruvad mudelid. Ja üks nendest on liustike dünaamikal baseeruv mudelite pakk, mis eeldab jäävaheaegade (kestus 20 000–30 000 aastat) ja mandrijää kestvamate seisakute ja ajutiste pealetungide arvestamist. Seega peitub iva ikka prognoosis. Praegune hinnang on, et uus jääaeg saabub 15 000–20 000 aasta pärast.”
