Lodowiec skrywa historię od czasów Rzymu. Naukowcy ścigają się z czasem

Na wysokości około 3500 metrów w Alpach Wschodnich, na granicy Austrii i Włoch, znajduje się niewielka czapa lodowa Weißseespitze. Powstała z warstw śniegu, które przez tysiące lat stopniowo zagęszczały się w lodowiec, zamykając w sobie drobiny pyłu, popiołów i zanieczyszczeń z atmosfery.

Dla naukowców takie lodowce są wyjątkowym archiwum historii Ziemi. Najstarszy lód w Weißseespitze powstał około 6 tysięcy lat temu, w okresie tzw. środkowego holocenu, gdy klimat planety był stosunkowo ciepły po zakończeniu ostatniej epoki lodowej.

Problem polega na tym, że ten naturalny magazyn danych topnieje w szybkim tempie. Rosnące temperatury sprawiają, że naukowcy starają się jak najszybciej wydobyć z lodu zapisane w nim informacje.

Międzynarodowy zespół badaczy prowadził na lodowcu badania w latach 2019-2024. W trakcie ekspedycji naukowcy wiercili w lodzie szyby prowadzące aż do skały podłoża, wydobywając długie cylindryczne rdzenie lodowe.

Takie rdzenie działają jak kapsuły czasu. Każda warstwa lodu zawiera drobne cząstki pyłu, sadzy i związków chemicznych, które pozwalają odtworzyć skład atmosfery z różnych epok.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Earth Science naukowcy przeanalizowali rdzeń lodowy o długości około 10 metrów. Zawierał on zapis atmosfery od czasów Imperium Rzymskiego aż do połowy XVII w.

„W tych dziesięciu metrach lodu mamy zapis tysięcy lat historii” – mówi paleoklimatolożka Azzurra Spagnesi z Uniwersytetu Ca’ Foscari w Wenecji, współautorka badania. „To trochę jak bardzo gęsta książka: niewielka objętość, ale ogrom informacji”.

Rdzenie lodowe analizuje się od warstwy powierzchniowej do najstarszych fragmentów. W laboratorium badacze powoli topią lód od góry i badają skład chemiczny powstającej wody. W próbkach poszukuje się m.in. metali takich jak ołów, cynk czy mangan. Obecność tych pierwiastków może wskazywać na działalność górniczą lub hutniczą w przeszłości.

Naukowcy analizują również stężenie levoglukozanu, związku chemicznego powstającego podczas spalania drewna. Jest on charakterystycznym sygnałem pożarów lasów lub wypalania terenów pod uprawy.

W badanym rdzeniu znaleziono wyraźny wzrost stężenia tego związku około 1128 r. Dane te pokrywają się z innymi zapisami środowiskowymi z regionu Alp, które wskazują na okres intensywnych pożarów.

Naukowcy łączą je z tzw. średniowiecznym optimum klimatycznym trwającym mniej więcej od 900 do 1300 r. W tym czasie w Europie występowały epizody suszy sprzyjające pożarom. Jednocześnie rozwijające się osady mogły wypalać lasy, aby powiększyć areał upraw.

Rdzeń lodowy zawiera także ślady intensywnej działalności górniczej w średniowiecznej Europie. W warstwach datowanych na okres od XI do XIV w. oraz ponownie od XV do XVII w. pojawiają się wyraźne wzrosty stężenia arsenu.

Zdaniem badaczy są one prawdopodobnie związane z wydobyciem i wytopem srebra oraz miedzi na obszarze dzisiejszych Niemiec, Austrii i północnych Włoch.

W lodzie znaleziono również sygnały wielkich erupcji wulkanicznych. Wysokie stężenia siarczanów w niektórych warstwach odpowiadają wydarzeniom znanym z innych archiwów klimatycznych, takich jak rdzenie lodowe z Grenlandii i Antarktydy.

Dla badaczy równie ważna jak same wyniki jest jednak szybkość, z jaką lodowiec znika. Podczas wizyty w 2025 r. naukowcy stwierdzili, że od pierwszych badań zaledwie sześć lat wcześniej ubyło około 4,5 metra lodu.

To oznacza, że część zapisu historycznego została już bezpowrotnie utracona. W wielu miejscach Alp topnienie lodowców postępuje tak szybko, że naukowcy obawiają się utraty całych archiwów klimatycznych.

Szacuje się, że do 2030 r. nawet 30 proc. lodowców w Alpach Wschodnich może zniknąć całkowicie.

Dlatego badacze planują jeszcze jedną wyprawę na Weißseespitze, aby wydobyć jak najwięcej rdzeni lodowych, zanim pozostałe warstwy stopnieją.

„Lodowce przechowują pamięć naszej planety” – podkreśla Spagnesi. „Kiedy znikają, tracimy nie tylko lód, lecz także bezcenną wiedzę o tym, jak zmieniał się klimat Ziemi i jak wpływała na niego działalność człowieka”.