BLOK ARTYKU£ÓW – KLIMATY KENOZOIKU
66 milionów lat historii klimatu
Styczniowy numer Przegl¹du Geologicznego poœwiê-camy zmianom klimatycznym jakie zachodzi³y na Ziemi w erze kenozoicznej. Wspó³czeœnie obserwowane ocieple-nie, ze wszystkimi jego wymiernymi skutkami (topnienie pokryw lodowych, cofanie siê lodowców górskich, wzrost poziomu morza itp.), stanowi niew¹tpliwe wyzwanie nie tylko cywilizacyjne, lecz tak¿e naukowe. Pytanie o przy-czynê tych zmian i mo¿liwy scenariusz przysz³ych wyda-rzeñ kieruje nasz¹ uwagê w stronê bli¿szej i dalszej prze-sz³oœci geologicznej.
Nie ulega w¹tpliwoœci, ¿e zmiany klimatyczne najwy¿-szej rangi, o trendach trwaj¹cych kilka milionów lat, s¹ generowane przede wszystkim przez procesy geologiczne zwi¹zane z tektonik¹ globaln¹ oraz d³ugimi cyklami astro-nomicznymi o okresach 2,4 lub nawet 9 mln lat. Przyczy-nami najwa¿niejszych wydarzeñ klimatycznych paleogenu i neogenu (np. paleoceñsko-eoceñskie maksimum termicz-ne, wczesnoeoceñskie optimum klimatycztermicz-ne, gwa³towne och³odzenie na prze³omie eocenu i oligocenu, osuszenie klimatu w póŸnym miocenie i in.) by³y zmiany konfigura-cji l¹dów i oceanów, otwieranie lub zamykanie przesmy-ków morskich i zwi¹zane z nimi zmiany cyrkulacji oce-anicznej, wreszcie kolizje p³yt litosfery i orogenezy (zob. S³odkowska & Kasiñski, 2016). Skala tych zmian by³a cza-sem ogromna: zawartoœæ dwutlenku wêgla w atmosferze we wczesnym eocenie dochodzi³a do 1 500 ppm (przy obecnym poziomie 400 ppm), a temperatura wód po-wierzchniowych Arktyki znacznie przekracza³a 20°C.
Za zmiany klimatyczne ostatniego miliona lat, wyra-¿one rytmami glacja³ów i interglacja³ów, s¹ odpowiedzial-ne g³ównie krótko- i œredniookresowe zmiany parametrów orbity ziemskiej (zob. Hrynowiecka, 2016). Ich zwi¹zek z wahaniami paleotemperatur powierzchniowych i den-nych wód oceaniczden-nych, zawartoœci¹ dwutlenku wêgla w atmosferze i rozprzestrzenieniem lodowców w plejstoce-nie wydaje siê doskonale udokumentowany (zob. Kotrys, 2016). Bezpoœrednich danych paleoklimatycznych opar-tych na zmianach szaty roœlinnej dostarczaj¹ prowadzone od lat badania palinologiczne (Granoszewski & Winter, 2016). Zdaniem wielu badaczy, holocen stanowi typowy przyk³ad okresu interglacjalnego, charakteryzuj¹cego siê stosunkowo niewielkimi wahaniami klimatycznymi, któ-rych przyczyn upatruje siê przede wszystkim w czynni-kach astronomicznych (np. okresowe zmiany aktywnoœci s³onecznej; zob. Marks, 2016) oraz zmianach cyrkulacji oce-anicznej. Szczególnie fascynuj¹cym w¹tkiem jest tu wp³yw zmian klimatu na rozwój historycznych cywilizacji w ró¿-nych rejonach naszej planety. Okazuje siê, ¿e to okresy ciep³e by³y z tego punktu widzenia najbardziej korzystne, zbiegaj¹c siê w czasie z rozkwitem kultury minojskiej,
Cesarstwa Rzymskiego czy te¿ œredniowiecza (900–1300 n.e). Czy to przypadek, ¿e w³aœnie na pocz¹tku tego œred-niowiecznego optimum klimatycznego powsta³o pañstwo Piastów? Co ciekawe, dla holocenu nie udokumentowano przekonuj¹co bezpoœredniego zwi¹zku pomiêdzy natural-nymi zmianami klimatu a zawartoœci¹ dwutlenku wêgla, zwiêkszenie jego obecnoœci w atmosferze obserwuje siê dopiero od ok. 200 lat (Marks, 2016), przy czym 70% tego wzrostu nast¹pi³o w ci¹gu ostatnich 50 lat. Waga proble-mu, zainteresowanie mediów i polityków sprawi³y, ¿e te najm³odsze trendy klimatyczne s¹ dysukutowane ju¿ nie tylko w zaciszach gabinetów naukowych i sta³y siê nie-od³¹cznym elementem wspó³czesnej cywilizacji (Rutkow-ski, 2016).
Niniejszy zbiór artyku³ów, przygotowany przez specja-listów z Pañstwowego Instytutu Geologicznego – Pañs-twowego Instytutu Badawczego, powsta³ z myœl¹ o wszys-tkich, którzy chc¹ usystematyzowaæ swoj¹ podstawow¹ wiedzê na temat kopalnych œwiadectwach zmian klima-tycznych ostatnich 66 mln lat. Jest on podsumowaniem najnowszej wiedzy o paleoklimatach paleogenu, neogenu, plejstocenu i holocenu. Dwa teksty s¹ poœwiêcone szcze-gólnie wra¿liwym i wa¿nym z punktu widzenia (paleo)kli-matycznego obszarom – Antarktyki (Kotrys, 2016) i Morza Ba³tyckiego (Krzymiñska i in., 2016). Mam nadziejê, ¿e lektura tego numeru PG u³atwi Czytelnikom poruszanie siê w „gor¹cej” medialnie i naukowo problematyce klimatycz-nej oraz pozwoli uporz¹dkowaæ g³ówne problemy i fakty, które budz¹ spory w ocenie przyczyn wspó³czesnych zmian klimatycznych, a tak¿e ich analogii w zapisie kopalnym.
Zapraszam do fascynuj¹cej podró¿y w czasie.
Jacek Grabowski Kierownik Programu Zmiany Klimatu i Œrodowiska PIG-PIB
LITERATURA KOMENTOWANA
GRANOSZEWSKI W. & WINTER H. 2016 – Zmiany klimatu w plej-stocenie w œwietle danych palinologicznych. Prz. Geol., 64 (1): 43–48. HRYNOWIECKA A. 2016 – Przyczyny i mechanizmy zmian klimatu w plejstocenie – state of art. Prz. Geol., 64 (1): 26–34.
KOTRYS B. 2016 – Czynniki zmian klimatycznych w œrodkowym i górnym plejstocenie – ich zapis geologiczny w osadach Oceanu Po³udniowego oraz rdzeniach lodowych. Prz. Geol., 64 (1): 35–42. KRZYMIÑSKA J., PIKIES R. & PRZEZDZIECKI P. 2016 – Przemia-ny klimatyczno-œrodowiskowe w póŸPrzemia-nym glacjale i holocenie na pod-stawie badañ zespo³ów malakofauny i ma³¿oraczków na obszarze po³udniowego Ba³tyku: wp³yw na ówczesne biocenozy. Prz. Geol., 64 (1): 49–58.
MARKS L. 2016 – Zmiany klimatu w holocenie. Prz. Geol., 64 (1): 59–65.
RUTKOWSKI M. 2016 – Globalne ocieplenie jako fenomen kulturowy. Prz. Geol., 64 (1): 66–69.
S£ODKOWSKA B. & KASIÑSKI J.R. 2016 – Paleogen i neogen – czas dynamicznych zmian klimatycznych. Prz. Geol., 64 (1): 15–25.
14
