Σπήλαια: Οι αφανείς κλιματικοί καταγραφείς του πλανήτη

Το καλοκαίρι του 2023 αποτέλεσε το θερμότερο καλοκαίρι εκτός των ορίων της Τροπικής ζώνης, στο Βόρειο Ημισφαίριο κατά τη διάρκεια των τελευταίων 2000 ετών (Esper et al. 2024), ενώ η μέση παγκόσμια θερμοκρασία για τους μήνες μεταξύ Φεβρουαρίου 2023 και Ιανουαρίου 2024 κατέχει την πρώτη θέση κατά 0,64^οC υψηλότερα από τη μέση θερμοκρασία της περιόδου 1991-2020 και κατά 1,52^oC για την περίοδο 1850-1900 (μέση θερμοκρασία της προ-βιομηχανικής περιόδου) (Copernicus Climate Change Service) (Εικόνα 1).

Οι συγκεκριμένες καταστάσεις αποτελούν δυο παραδείγματα εκ των πολλών ακραίων κλιματικών συμβάντων που καταγράφονται με όλο και μεγαλύτερη συχνότητα στον πλανήτη. Αδιαμφισβήτητα, ο άνθρωπος και οι δραστηριότητες του, με το διόλου ευκαταφρόνητο αποτύπωμα άνθρακα, έχουν επηρεάσει τις καιρικές συνθήκες και αφήνουν το ίχνος του στο κλίμα. Πρόκειται για την λεγόμενη ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή, η οποία επιφέρει σημαντικές μεταβολές στην ατμόσφαιρα, την υδρόσφαιρα και τη βιόσφαιρα. Μεταβολές που με τη σειρά τους δύνανται να επηρεάσουν και την επιφανειακή μορφολογία της γεώσφαιρας.

Όμως, μια τέτοια κατάσταση μεταβλητότητας στο κλίμα και το γήινο οικοσύστημα συνέβαινε καθ’ όλη τη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας του. Η διαφορά με την παρούσα κατάσταση έγκειται στην παρουσία του ανθρώπου και την εμπλοκή του στο φυσικό σύστημα. Με την απαρχή της βιομηχανικής επανάστασης, η περιεκτικότητα του διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) εμφανίζει αυξανόμενη τάση, γεγονός που οφείλεται στην ολοένα αυξανόμενη εξάρτηση του ανθρώπου από τους ορυκτούς άνθρακες. Ενώ και η προηγηθείσα αγροτική επανάσταση συνέβαλε στην απελευθέρωση CO₂ στην ατμόσφαιρα, καθώς με την άροση του εδάφους εκτίθεται το θαμμένο οργανικό υλικό στο οξυγόνο της ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα την παραγωγή CO₂.

Αποδείξεις για την κλιματική μεταβλητότητα του γήινου συστήματος αντλούνται από διαφορετικά γεωλογικά αρχεία, όπως πυρήνες πάγου, πυρήνες ιζημάτων από τους πυθμένες των ωκεανών, συγκεκριμένες μορφές πετρωμάτων/ιζημάτων, απολιθωμένες μορφές οργανισμών, δακτυλίους δένδρων και δευτερογενείς αποθέσεις σπηλαίων. Το ανωτέρω γεωλογικό αρχείο συμβάλλει στην ανασύνθεση του παζλ που καλείται κλιματική ιστορία της γης.

Σημαντικό ρόλο σε αυτήν την ανασύνθεση διαδραματίζουν οι δευτερογενείς αποθέσεις σπηλαίων ή αλλιώς τα σπηλαιοαποθέματα. Πρόκειται για τους σχηματισμούς που συναντώνται στα σπήλαια, με πιο γνωστούς τους σταλακτίτες και σταλαγμίτες. Οι τελευταίοι οφείλουν το σχηματισμό τους στη σταγονορροή από την οροφή των σπηλαίων και καταγράφουν με πολύ μεγάλη ανάλυση τις κλιματικές μεταβολές που λαμβάνουν χώρα στο επιφανειακό ανάγλυφο.

Τα σπήλαια, αν και σχηματίζονται κάτω από την επιφάνεια της γης, εντούτοις ‘παρακολουθούν’ διαρκώς κάθε επιφανειακό κλιματικό και περιβαλλοντικό τεκταινόμενο. Αυτό επιτυγχάνεται με την κωδικοποίηση της κλιματικής πληροφορίας στην εσωτερική δομή των σταλαγμιτών και σε επίπεδο ισοτοπικής υπογραφής του οξυγόνου.

Με απλά λόγια, η κατάσταση της ατμόσφαιρας τη στιγμή σχηματισμού της βροχής, μεταφέρεται στον υπόγειο χώρο μέσω της σταγονορροής (μορφή του υπεδαφικού νερού) και κωδικοποιείται στις πέτρινες στρώσεις των σταλαγμιτών (Εικόνα 2). Με τον τρόπο αυτόν, είμαστε σε θέση να παρατηρούμε και να μελετάμε κλιματικά γεγονότα που πραγματοποιήθηκαν έως και 650.000 χρόνια πριν από σήμερα. Επιπρόσθετα, η διασπορά των σπηλαίων σε κάθε γεωγραφικό μήκος και πλάτος του πλανήτη, παρέχει τη δυνατότητα γνώσης της τοπικής έκφρασης των παγκόσμιων κλιματικών γεγονότων των τελευταίων εκατοντάδων χιλιάδων ετών.

Επομένως, τα σπήλαια φιλοξενούν τους «σκληρούς δίσκους» του κλίματος, στους οποίους καταγράφεται κάθε κλιματικό γεγονός της ιστορίας της γης. Το συγκεκριμένο αρχείο περιλαμβάνει περιόδους αντίστοιχες της σημερινής, κατά τις οποίες η θερμοκρασία του πλανήτη ήταν λίγο υψηλότερη από την παρούσα, με σημαντικό αντιπρόσωπο την προηγούμενη μεσοπαγετώδη περίοδο (125.000 – 70.000 χρόνια). Η γνώση των κλιματικών συνθηκών της συγκεκριμένης μεσοπαγετώδους, εξαγόμενη από τη μελέτη των σπηλαιοαποθεμάτων, μας δίνει τη δυνατότητα πρόβλεψης:

1. του φυσικού ρυθμού με τον οποίο θα αυξηθεί η σύγχρονη μέση παγκόσμια θερμοκρασία,
2. του ρυθμού τήξης των σημερινών παγοκαλυμμάτων και κατ’ επέκταση
3. του μελλοντικό ρυθμό ανόδου της θαλάσσιας στάθμης. 

Πρόκειται για κρίσιμες πληροφορίες, οι οποίες σε συνδυασμό με την ανθρωπογενή εκτροπή του κλιματικού συστήματος, δύνανται να προβλέψουν αποτελεσματικά την δυνητικά μελλοντική δυσμενή τροπή του κλίματος και να αποτελέσουν τη βάση για τη μεταστροφή της κοινωνίας και την αποδέσμευση της από τις έντονα ανθρακογόνες δραστηριότητες.

Ο Ισίδωρος Καμπόλης είναι Γεωλόγος-Γεωμορφολόγος, MSc, Υποψήφιος Διδάκτωρ ΕΜΠ, Πρεσβευτής του Ευρωπαϊκού Συμφώνου για το Κλίμα (European Climate Pact) και Επιστημονικός Σύμβουλος Σπηλαίου των Λιμνών.

[1] Esper J., Torbenson M., Büntgen U., 2024, 2023 summer warmth unparalleled over the past 2,000 years, Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-024-07512-y

[2] Copernicus Climate Change Service - January Climate Bulletins, Copernicus: In 2024, the world experienced the warmest January on record, https://climate.copernicus.eu/copernicus-2024-world-experienced-warmest-january-record, ημερομηνία επίσκεψης: 8 Φεβρουαρίου 2024

Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή ή αναδημοσίευση, μερική ή ολική, του εν λόγω περιεχομένου. Το RAWMATHUB.GR διατηρεί το αποκλειστικό δικαίωμα δημοσίευσης και παροχής αδειών αναδημοσίευσης κατόπιν έγγραφης άδειας, επιφυλασσόμενο για την άσκηση κάθε νόμιμου δικαιώματος του. Εφόσον επιθυμείτε να χρησιμοποιήσετε το περιεχόμενο, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας στο Αυτή η διεύθυνση Email προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε..