Milline oli jää katmise globaalne mõju nii suurele osale meie planeedist?

Viimane liustiku maksimum (LGM) viitab viimasele ajale maakera ajaloos, kui liustikud olid kõige paksemad ja merepinnad kõige madalamad, umbes vahemikus 24 000–18 000 kalendri aastat tagasi (cal bp). LGM-i ajal hõlmasid mandrit hõlmavad jäälehed Euroopat ja Põhja-Ameerikat suure laiuskraadiga ning merepinnad olid 400–450 jalga (120–135 meetrit) madalamad kui praegu. Viimase liustiku maksimumi kõrgusel oli kogu Antarktika, suur osa Euroopast, Põhja-Ameerikast ja Lõuna-Ameerikast ning väikesed Aasia osad kaetud järsu kupli ja paksu jääkihiga.

Viimane liustiku maksimum: võtmeisikud

Ülekaalukaid tõendeid selle pikaleveninud protsessi kohta on näha settes, mida ladestavad meretaseme muutused kogu maailmas, korallriffides ning jõesuudmetes ja ookeanides; Põhja-Ameerika ulatuslikel tasandikel maastikke kraapisid tuhanded aastad kestnud jääliikumine.

Ettevalmistuses LGM-i vahemikku 29 000–21 000 cal bp oli meie planeedil püsiv või aeglaselt kasvav jäämaht koos merepinnaga saavutades madalaima taseme (umbes 450 jalga alla tänapäeva normi), kui seal oli umbes 52x10 (6) kuupkilomeetrit rohkem jääjääd kui praegu on täna.

Teadlasi huvitab viimane liustiku maksimum, sest millal see juhtus: see oli kõige värskem globaalselt mõjutada kliimamuutusi, ja see juhtus ning mõjutas mingil määral ka kliimamuutusi Ameerika mandrite koloniseerimine. LGMi tunnused, mida teadlased kasutavad sellise olulise muudatuse mõju kindlakstegemiseks, hõlmavad kõikumisi tõhus meretase ning süsiniku vähenemine ja sellele järgnenud tõus miljonites osades atmosfääris selle ajal periood.

Mõlemad omadused on sarnased, kuid vastupidised kliimamuutustega seotud väljakutsetele, millega täna silmitsi seisame: LGM-i ajal nii merepinnast kui ka süsinik meie atmosfääris olid oluliselt madalamad kui me täna näeme. Me ei tea veel, mida see meie planeedile tähendab, kuid selle mõju on praegu vaieldamatu. Allolev tabel näitab tegeliku merepinna muutusi viimase 35 000 aasta jooksul (Lambeck ja tema kolleegid) ning atmosfääri süsiniku osa miljoni kohta (Cotton ja tema kolleegid).

• Aastad BP, merepinna erinevus, PPM atmosfäärisüsi
• 2018, +25 sentimeetrit, 408 lk / min
• 1950, 0, 300 ppm
• 1000 BP, -,21 meetrit + - 07, 280 ppm
• 5000 BP, -2,38 m +/- 07, 270 ppm
• 10 000 BP, -40,81 m +/- 1,51, 255 ppm
• 15 000 BP, -97,82 m +/- 3,24, 210 ppm
• 20 000 BP, -135,35 m +/- 2,02,> 190 ppm
• 25 000 BP, -131,12 m +/- 1,3
• 30 000 BP, -105,48 m +/- 3,6
• 35 000 BP, -73,41 m +/- 5,55

Jääaja ajal meretaseme languse peamine põhjus oli vee liikumine ookeanidest jäässe ja planeedi dünaamiline reageerimine kogu meie mandritel oleva jää tohutule raskusele. Põhja-Ameerikas LGM-i ajal kaeti kogu Kanada, Alaska lõunarannik ja USA 1/4 ülemine jää jääga, mis ulatus nii kaugele lõunasse kui Iowa ja Lääne-Virginia osariigid. Liustikujää kattis ka Lõuna-Ameerika lääneranniku ning Andides Tšiili ja suurema osa Patagooniast. Euroopas ulatus jää nii kaugele lõunasse kui Saksamaa ja Poola; Aasias jõudsid jäälehed Tiibetisse. Ehkki nad ei näinud jää, olid Austraalia, Uus-Meremaa ja Tasmaania üksainus maamees; ja kogu maailma mägedes olid liustikud.

Hilis pleistotseeni perioodil toimus saehambasarnane jalgrattasõit jahedate jää- ja sooja jäävaheliste perioodide vahel, kui globaalsed temperatuurid ja atmosfääri CO² kõikus kuni 80–100 ppm, mis vastas temperatuuri kõikumistele 3–4 kraadi (5,4–7,2 kraadi Fahrenheiti järgi): atmosfääri CO tõus² sellele eelnenud globaalse jäämassi langus. Ookean salvestab süsinikku (nn süsiniku sidumine), kui jää on vähe, ja seetõttu säilib meie ookeanides süsiniku netovool atmosfääris, mille tavaliselt põhjustab jahutamine. Madalam mereveetase suurendab aga ka soolsust ning seda ja muid suuremaid füüsikalisi muutusi ookeani hoovused ja merejääväljad aitavad kaasa ka süsiniku sidumisele.

Järgnev on uusim arusaam kliimamuutuste edenemise protsessist LGM ajal Lambeck et al.

• 35 000–31 000 cal BP— Aeglane merepinna langus (üleminek Ålesund Interstadialist)
• 31 000–30 000 cal BP—Praktiline langus 25 meetrit, kiire jääkasv, eriti Skandinaavias
• 29 000–21 000 cal BP—Konstantsed või aeglaselt kasvavad jäämahud, Skandinaavia jääkihi laienemine itta ja lõunasse ning Laurentide jääkihi laienemine lõunasse, madalaim temperatuuril 21
• 21 000–20 000 cal BP—Kõrvaldamise aste,
• 20,000–18,000cal BP- lühikese elueaga merepinna tõus 10–15 meetrit
• 18 000–16 500 cal BP—Konstantse merepinna lähedal
• 16 500–14 000 cal BP—Lagunemise peamine faas, merepinna tõhus muutumine on umbes 120 meetrit keskmiselt 12 meetrit 1000 aasta jooksul
• 14 500–14 000 cal BP- (Bøllingi - Allerødi soe periood), kõrge tase tõuseb tasemele, merepinna tõus keskmiselt 40 mm aastas
• 14 000–12 500 cal BP—Mere tase tõuseb 1500 aasta jooksul ~ 20 meetrit
• 12 500–11 500 cal BP- (Nooremad Dryas), meretaseme tõusu kiirus on palju vähenenud
• 11 400–8 200 cal BP- peaaegu ühtlane globaalne tõus, umbes 15 m / 1000 aastat
• 8200–6,700 cal BP—Merataseme languse aeglane kiirus, mis on kooskõlas Põhja-Ameerika languse lõppfaasiga 7ka juures
• 6700 cal BP – 1950—Merepinna taseme järkjärguline langus
• 1950 – kohal—Meresõidu esimene tõus 8000 aastaga

1890. aastate lõpuks oli tööstusrevolutsioon hakanud atmosfääri heitma piisavalt süsinikku, et mõjutada globaalset kliimat ja alustada praegu toimuvaid muutusi. 1950. aastateks hakkasid teadlased, näiteks Hans Suess ja Charles David Keeling, teadvustama atmosfääris inimesele lisatud süsinikust tulenevaid ohte. Ülemaailmne keskmine meretase (GMSL) vastavalt Keskkonnakaitseagentuur, on alates 1880. aastast tõusnud ligi 10 tolli ja kõigi meetmetega näib kiirenevat.

Enamik praeguse merepinna tõusu varajasemaid mõõtmisi on tuginenud loodete muutustele kohalikul tasandil. Uuemad andmed pärinevad satelliitide kõrgusemõõtmistelt, mis võtavad proovid avatud ookeanidest, võimaldades täpseid kvantitatiivseid väiteid. See mõõtmine algas 1993. aastal ja 25-aastane rekord näitab, et ülemaailmne keskmine merepinna tase on tõusnud kiirus on vahemikus 3 +/- 4 millimeetrit aastas ehk kokku ligi 3 tolli (ehk 7,5 cm) alates kirjete algusest. Üha enam uuringuid näitab, et kui süsinikuheidet ei vähendata, on tõenäoline, et 2100 võrra tõuseb veel 2–5 jalga (0,65–1,30 m).

Piirkondadesse, kus merepinna tõus juba mõjutas, on Ameerika idarannik, kus vahemikus 2011–2015 tõusis merepinna tase kuni viis tolli (13 cm). Myrtle'i rand Lõuna-Carolinas kogesid novembris 2018 tõusulained, mis ujutasid nende tänavad. Florida Everglades (Dessu ja tema kolleegid 2018) on merepinna tõusu mõõdetud vahemikus 2001–2015 5 tolli (13 cm). Lisamõju on taimestikku muutvate soolatäppide arvu suurenemine, mis on tingitud kuiva hooaja sissevoolu suurenemisest. Qu ja tema kolleegid (2019) uurisid 25 loodejaama Hiinas, Jaapanis ja Vietnamis ning loodete andmed näitavad, et aastatel 1993–2016 oli merepinna tõus 3,2 mm aastas (ehk 3 tolli).

Pikaajalisi andmeid on kogu maailmas kogutud ja hinnanguliselt on aastaks 2100 3–6 jalga (1–2 on võimalik keskmise globaalse merepinna tõusu, millega kaasneb üldiselt 1,5–2 kraadi Celsiuse järgi soojenemine. Mõned otsesemad arvavad, et 4,5-kraadine tõus pole võimatu, kui süsinikuheidet ei vähendata.

Kõige värskemate teooriate kohaselt mõjutas LGM Ameerika mandrite inimkolonisatsiooni edenemist. LGM-i ajal blokeerisid ameeriklastesse sisenemist jäälehed: paljud teadlased usuvad nüüd, et kolonistid hakkasid Ameerikasse sisenema üle selle, mis oli Beringia, võib-olla juba 30 000 aasta pärast tagasi.

Geneetiliste uuringute kohaselt olid inimesed luustikul Beringi maismaasild LGM ajal vahemikus 18 000–24 000 cal BP, jää lõksus saarel enne, kui nad taanduva jää poolt vabaks said.

• _{Bourgeon L, Burke A ja Higham T. 2017. Varaseim inimese kohalolek Põhja-Ameerikas on lõppenud viimase jääaja maksimaalmääraga: Kanadas Bluefishi koobaste uued radiosüsiniku kuupäevad.PLOS ÜKS 12 (1): e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z ja Etheridge DM. 2016. Tta simuleeris viimase liustiku maksimumi kliimat ja teadmisi ülemaailmsest mere süsinikuringlusest. Mineviku kliima 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM ja Still CJ. 2016. Kliima, CO2 ja Põhja-Ameerika rohute ajalugu alates viimasest jääaja maksimumist.Teaduse edusammud 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B. jt. "Meretaseme tõusu ja magevee majandamise mõju pikaajalisele veetasemele ja veekvaliteedile Florida rannikualade Evergladeses." Keskkonnajuhtimise ajakiri 211 (2018): 164–76. Prindi.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y ja Sambridge M. 2014. Meretase ja globaalsed jäämahud viimasest jääaja maksimumist kuni holotseenini.Riikliku Teaduste Akadeemia toimetised 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR ja Vandenberghe J. 2016. GIS-i põhised kaardid ja põhjapoolkera püsikiudude püsiprognoosid viimase jääaja maksimumi ajal.Igikelts ja periglatsiaalsed protsessid 27(1):6-16.}
• _{Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE ja Kaplan MR. 2015. Viimase liustiku maksimumi ja selle lõppemise Patagoonia loodes süsiniku kronoloogia.Kvaternaari teadusülevaated 122:233-249.}
• Nerem, R. S., et al. "Kõrgusmõõturi ajastul tuvastati kliimamuutustest tingitud kiirendatud merepinna tõus." Riikliku Teaduste Akadeemia toimetised 115.9 (2018): 2022–25. Prindi.
• Qu, Ying jt. "Rannikualade merepinna tõus Hiina mere ümbruses." Globaalsed ja planeedimuutused 172 (2019): 454–63. Prindi.
• Slangen, Aimée B. A. jt. "Kahekümnenda sajandi meretaseme tõusu mudelisimulatsioonide hindamine. I osa: Globaalne keskmise meretaseme muutus." Ajakiri Kliima 30.21 (2017): 8539–63. Prindi.
• _{Willerslev E, Davison J, Moora M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J jt. 2014. Viiskümmend tuhat aastat arktilist taimestikku ja megafaunali dieeti.Loodus 506(7486):47-51.}