Novas descobertas publicadas hoje no Proceedings of the National Academy of Sciences dos Estados Unidos da América (PNAS) pelo Professor Joseph R. McConnell do Desert Research Institute (DRI), Ph.D., e colegas documentam uma série de erupções vulcânicas de 192 anos na Antártica que coincidiu com a deglaciação acelerada por volta de 17, 700 anos atrás.

"Medições químicas detalhadas em núcleos de gelo da Antártica mostram que erupções ricas em halogênio do vulcão do Monte Takahe da Antártica Ocidental coincidiram exatamente com o início do mais rápido, mudança climática generalizada no hemisfério sul durante o final da última era do gelo e o início do aumento das concentrações globais de gases de efeito estufa, "de acordo com McConnell, que lidera o laboratório analítico de núcleo de gelo químico ultra-traço da DRI.

Mudanças climáticas que começaram em ~ 17, 700 anos atrás, incluiu uma mudança repentina na direção dos pólos nos ventos de oeste que circundavam a Antártica, com mudanças correspondentes na extensão do gelo marinho, circulação oceânica, e ventilação das profundezas do oceano. A evidência dessas mudanças é encontrada em muitas partes do hemisfério sul e em diferentes arquivos de paleoclimas, mas o que levou a essas mudanças permaneceu amplamente inexplicado.

"Sabemos que a rápida mudança climática neste momento foi motivada por mudanças na insolação solar e nos mantos de gelo do hemisfério norte, "explicou McConnell." Os ciclos glaciais e interglaciais são impulsionados pelo sol e pelos parâmetros orbitais da Terra que impactam a insolação solar (intensidade dos raios solares), bem como por mudanças nas camadas de gelo continentais e nas concentrações de gases de efeito estufa. "

"Postulamos que essas erupções ricas em halogênio criaram um buraco na camada de ozônio estratosférico sobre a Antártica que, análogo ao buraco de ozônio moderno, levou a mudanças em grande escala na circulação atmosférica e hidroclima em todo o hemisfério sul, "acrescentou." Embora o sistema climático já estivesse preparado para a mudança, argumentamos que essas mudanças iniciaram a mudança de um estado climático amplamente glacial para um estado climático amplamente interglacial. A probabilidade de que tenha sido apenas uma coincidência é insignificante. "

Além disso, a precipitação dessas erupções - contendo níveis elevados de ácido fluorídrico e metais pesados ​​tóxicos - estendeu-se por pelo menos 2, 800 quilômetros do Monte Takahe e provavelmente alcançou o sul da América do Sul.

Como essas enormes erupções vulcânicas da Antártica foram descobertas e verificadas?

O laboratório de gelo de McConnell permite medições de alta resolução de núcleos de gelo extraídos de regiões remotas da Terra, como a Groenlândia e a Antártica. Um desses núcleos de gelo, conhecido como o núcleo da Divisão do Manto de Gelo da Antártica Ocidental (WAIS Divide), foi perfurado a uma profundidade de mais de duas milhas (3, 405 metros), e muito disso foi analisado no Laboratório DRI Ultra-Trace para mais de 30 elementos e espécies químicas diferentes.

Análises adicionais e estudos de modelagem essenciais para apoiar as descobertas dos autores foram feitos por instituições colaboradoras nos EUA e no mundo.

"Estes precisos, registros de alta resolução ilustram que a anomalia química observada no núcleo de gelo WAIS Divide foi o resultado de uma série de erupções do Monte Takahe localizado 350 quilômetros ao norte, "explicou Monica Arienzo, Ph.D., um professor assistente de pesquisa de hidrologia na DRI que opera os espectrômetros de massa que permitem a medição desses elementos em partes por quatrilhão (o equivalente a 1 grama em 1, 000, 000, 000, 000, 000 gramas).

"Nenhum outro registro tão duradouro foi encontrado em 68, Registro de divisão WAIS de 000 anos, "observa Michael Sigl, Ph.D., quem primeiro observou a anomalia durante a análise química do núcleo. “Imagine o meio ambiente, social, e impactos econômicos se uma série de erupções explosivas modernas persistir por quatro ou cinco gerações nas latitudes mais baixas ou no Hemisfério Norte, onde a maioria de nós vive! "

A descoberta deste evento único no registro WAIS Divide não foi a primeira indicação de uma anomalia química ocorrendo ~ 17, 700 anos atrás.

"A anomalia foi detectada em medições muito mais limitadas do núcleo de gelo de Byrd na década de 1990, "observa McConnell, "mas exatamente o que era ou o que o criava não estava claro. A maioria dos registros anteriores de núcleos de gelo da Antártica não incluiu muitos dos elementos e espécies químicas que estudamos, como metais pesados ​​e elementos de terras raras, que caracterizam a anomalia - então, de muitas maneiras, esses outros estudos eram cegos para o evento do Monte Takahe. "

As descobertas iniciais de DRI foram confirmadas pela análise de amostras replicadas de WAIS Divide, produzindo resultados quase idênticos.

"Também encontramos a anomalia química no gelo de dois outros núcleos de gelo da Antártica, incluindo amostras arquivadas do Byrd Core disponíveis na Universidade de Copenhagen e gelo da Geleira Taylor nos Vales Secos da Antártica, "disse Nathan Chellman, um estudante de graduação trabalhando no laboratório de McConnell.

A extração do núcleo de gelo WAIS-Divide e a análise no laboratório da DRI foram financiadas pela U.S. National Science Foundation (NSF).

"O núcleo de gelo WAIS Divide nos permite identificar cada um dos últimos 30, 000 anos de neve em camadas individuais de gelo, permitindo, assim, um exame detalhado das condições durante o degelo, "disse Paul Cutler, Gerente do programa de glaciologia do NSF Polar Programs. "O valor do núcleo WAIS Divide como um recorde climático de alta resolução está claro nestes últimos resultados e é outra recompensa pelo esforço de oito anos para obtê-lo."