Naučnici su pronašli tragove velikog klimatskog procesa koji je hiljadama godina menjao Zemlju, ali je tokom prošlog veka došlo do neočekivanog preokreta.
Novi podaci prikupljeni na kanadskom Arktiku otvaraju pitanje koliko je prirodni klimatski ciklus zaista predvidljiv i da li su promene koje danas posmatramo mnogo dublje nego što se ranije pretpostavljalo.
Istraživanje objavljeno 22. oktobra 2026. godine u naučnom časopisu Science zasnovano je na analizi drevnog leda, stena i ostataka vegetacije koji su hiljadama godina bili zarobljeni ispod ledenog pokrivača.
Naučnici su rekonstruisali događaje koji su se odigravali tokom poslednjih nekoliko milenijuma i pronašli dokaze o promenama koje ranije nije bilo moguće neposredno pratiti.
U središtu istraživanja nalazi se ledeni pokrivač Barns, smešten na Bafinovom ostrvu u kanadskoj teritoriji Nunavut. Reč je o poslednjem sačuvanom ostatku ogromnog Laurentidskog ledenog pokrivača, koji je tokom pleistocena prekrivao veliki deo Severne Amerike. Iako je danas znatno manji od nekadašnje ledene mase, Barns predstavlja izuzetno vredan prirodni arhiv klimatskih promena.
Prema podacima američke svemirske agencije NASA, Barns danas zauzima približno 5.700 kvadratnih kilometara, a debljina leda na pojedinim mestima dostiže oko 730 metara. Njegova površina približno odgovara veličini američke savezne države Delaver. Međutim, pre nekoliko desetina hiljada godina ledena masa kojoj je pripadao imala je razmere koje je danas teško zamisliti.
Laurentidski ledeni pokrivač prostirao se preko velikog dela današnje Kanade i severnih oblasti Sjedinjenih Američkih Država, naročito tokom razdoblja od približno 95.000 do 20.000 godina pre sadašnjosti.
Na vrhuncu razvoja dosezao je od područja iznad Arktičkog kruga do današnjeg Ilinoisa, dok je debljina leda na pojedinim mestima prelazila tri kilometra. Količina vode zarobljena u toj ogromnoj ledenoj masi odgovarala je približno 80 metara globalnog nivoa mora.
Zemlja je tokom svoje geološke istorije prošla kroz najmanje pet velikih ledenih doba. U pojedinim dalekim razdobljima ledeni pokrivač mogao je obuhvatati gotovo čitavu planetu, što je osnova hipoteza poznatih kao „Snežna Zemlja“ i „Blatnjava Zemlja“, odnosno stanja sa gotovo potpunim ili delimičnim zaleđivanjem okeana. Vulkanske erupcije i napredovanje glečera istovremeno su oblikovali reljef planete, ostavljajući tragove koji su vidljivi i danas.
Zanimljivo je da Zemlja, u strogom geološkom smislu, još živi u ledenom dobu koje je počelo pre približno 34 miliona godina. Unutar tog dugotrajnog razdoblja smenjuju se hladne glacijalne i toplije međuglacijalne faze. Današnja toplija faza, poznata kao holocen, počela je pre oko 11.700 godina, u vreme kada su nestajale brojne vrste velikih životinja, uključujući deo megafaune karakteristične za prethodni hladni period.
Upravo tu dolazi do najvažnijeg otkrića. Američki geohemičar sa Univerziteta Kolumbija Nikolas Jang i njegove kolege ustanovili su da je pre približno 2.000 godina preostali deo Laurentidskog ledenog pokrivača ponovo počeo da raste. Prema njihovom tumačenju, taj proces predstavljao je početak naredne glacijacije, odnosno novog hladnog perioda koji bi tokom hiljada godina mogao da dovede do ponovnog širenja kontinentalnog leda.
„Sve je tek počinjalo, sve se odvijalo normalno, sledeća glacijacija trebalo je da nastupi, a ipak se zaustavila“, objasnio je Jang povodom objavljivanja istraživanja.
Do ovog zaključka naučnici nisu došli samo na osnovu klimatskih modela. Koristili su dve metode određivanja starosti geoloških i bioloških ostataka, što im je omogućilo da rekonstruišu promene granice ledenog pokrivača kroz veoma dugo razdoblje.
Prva metoda zasniva se na merenju koncentracije berilijuma-10, radioaktivnog izotopa koji nastaje kada kosmičko zračenje deluje na materijale u Zemljinoj atmosferi i na površini. Kada led prekrije stene, njihova izloženost kosmičkom zračenju naglo se smanjuje. Posle povlačenja glečera stene ponovo postaju izložene, a koncentracija ovog izotopa omogućava naučnicima da procene koliko dugo su bile otkrivene.
Drugi postupak podrazumevao je analizu ugljenika-14 u ostacima drevne vegetacije. Biljke tokom života razmenjuju ugljenik sa okolinom, ali posle njihovog odumiranja količina radioaktivnog ugljenika počinje da opada poznatom brzinom. Određivanjem njegove preostale koncentracije moguće je ustanoviti kada su biljke prestale da žive, što u ovom slučaju pomaže da se odredi vreme kada ih je napredujući led prekrio.
Barns je za takvo istraživanje posebno pogodan zato što je njegov donji deo zaleđen neposredno uz stensku podlogu. Za razliku od mnogih glečera koji klize preko tla i usitnjavaju materijal ispod sebe, ovaj ledeni pokrivač može da sačuva ostatke vegetacije na mestu gde su prvobitno rasli. Njegovo današnje povlačenje otkriva biljni materijal koji je ostao zaštićen hiljadama godina.
Rekonstrukcija je pokazala da su najviše temperature sadašnjeg međuglacijalnog perioda, barem u severnim geografskim širinama, verovatno zabeležene pre približno 11.000 do 10.000 godina. Jedan od ključnih uzroka bila je povećana količina Sunčeve energije koja je leti stizala na severnu hemisferu usled promena Zemljine orbite i položaja ose rotacije.
Ove periodične astronomske promene poznate su kao Milankovićevi ciklusi. One utiču na raspodelu Sunčeve energije tokom godišnjih doba i predstavljaju jedan od osnovnih prirodnih mehanizama koji doprinose smenjivanju glacijalnih i međuglacijalnih perioda.
Iako je posle najtoplijeg dela holocena usledilo postepeno zahlađenje, Laurentidski ledeni pokrivač nastavio je da se smanjuje. Razlog je bio povezan sa njegovom visinom: površina preostalog leda spustila se toliko da uslovi nisu omogućavali ponovno nagomilavanje velike količine snega i leda. Tako je ledeni pokrivač izvesno vreme nastavio da se povlači uprkos dugoročnom trendu hlađenja.
Prema novim rezultatima, Barns je nakon približno 3.600 godina pre sadašnjosti dostigao dimenzije manje od današnjih. U tom veoma ograničenom stanju ostao je sve do razdoblja pre oko 2.000 godina, kada je ponovo počelo njegovo širenje.
Naučnici smatraju da je upravo taj trenutak presudan za razumevanje nastanka ledenih doba. Umesto da se početak nove glacijacije određuje tek kada ogromni ledeni pokrivači prekriju kontinente, oni predlažu da se kao početak računa prvi dokumentovani ponovni rast preostale ledene mase. Takvo tumačenje razlikuje se od ranijih modela koji su sugerisali da naredna glacijacija neće početi još hiljadama, možda i desetinama hiljada godina.
Prema proceni istraživača, za stvaranje kontinentalnog ledenog pokrivača veličine nekadašnjeg Laurentida bilo bi potrebno približno 30.000 godina. Prve faze tog procesa bile bi toliko spore da ljudi tokom nekoliko generacija gotovo ne bi primetili promenu, čak i kada bi dugoročno zahlađenje već bilo u toku.
Dodatno objašnjenje pruža istorija takozvanog Malog ledenog doba, hladnijeg klimatskog razdoblja koje je pogodilo naročito severnoatlantski region. Njegova posebno hladna faza trajala je približno od 1780. do 1880. godine. Međutim, još oko 1750. počelo je razdoblje industrijalizacije i sve intenzivnijeg povećavanja koncentracije gasova sa efektom staklene bašte, što je kasnije promenilo odnos prirodnih i ljudskih uticaja na klimu.
Ledeni pokrivač Barns nastavio je da raste sve do približno 1960. godine, kada je dostigao najveće razmere u svojoj novijoj istoriji. Posle toga nastupio je preokret. Letnje temperature porasle su dovoljno da topljenje tokom toplih meseci nadmaši količinu leda koja se obnavljala zimi.
Prema istraživanju, povećanje letnjih temperatura gotovo u potpunosti objašnjava gubitak leda koji je usledio. Naučnici taj proces povezuju sa zagrevanjem izazvanim ljudskim aktivnostima, koje je prekinulo prirodno napredovanje ledenog pokrivača uprkos nastavku dugoročnog smanjivanja letnjeg Sunčevog zračenja na visokim severnim geografskim širinama.
Dodatni podaci NASA pokazuju koliko se situacija ubrzala. Između 2000. i 2020. godine Barns se u proseku stanjivao za približno jedan metar godišnje. Tokom poslednje četiri decenije njegova granica povlačila se prosečnom brzinom od oko četiri metra godišnje, mada su pojedini delovi pokazivali znatno brže promene.
Na centralnom južnom delu ledenog pokrivača zabeleženo je ukupno povlačenje veće od 400 metara, što odgovara prosečnoj brzini od približno deset metara godišnje. Satelitski snimci otkrivaju široke pojaseve nedavno oslobođenog kamenitog zemljišta na mestima koja su ranije bila prekrivena ledom.
Tokom leta 2026. godine zabeležena je još jedna neuobičajena pojava. Snežni pokrivač na Barnsu počeo je da nestaje veoma rano, a do sredine jula njegova površina bila je praktično bez sezonskog snega. Američki glaciolog Mori Pelto, koji prati promene pomoću satelitskih snimaka Landsat i terenskih posmatranja, ocenio je da led nikada ranije tokom njegovog praćenja nije ostao bez snežnog pokrivača tako rano.
Nestanak snega dodatno ubrzava topljenje zato što tamnija površina otvorenog leda apsorbuje više Sunčeve energije nego svetla snežna površina. Tokom leta razvijaju se i kanali kojima otopljena voda otiče sa glečera, a njihovim širenjem i povezivanjem odvodnjavanje postaje sve efikasnije. Slični procesi pogađaju i druge ledene pokrivače kanadskog Arktika i severnoatlantskog područja.
Istraživači podsećaju da su pojedini klimatolozi tokom sedamdesetih godina prošlog veka upozoravali na mogućnost približavanja novog ledenog doba. Takve procene tada su izazivale velike rasprave, između ostalog zbog nedostatka neposrednih geoloških dokaza. Jang smatra da nova rekonstrukcija pokazuje da je proces koji su neki naučnici očekivali zaista bio započeo, ali da tada nisu postojale metode kojima bi se njegovi prvi koraci dovoljno pouzdano prepoznali.
Geohemičar Univerziteta Kolumbija Jerg Šefer, jedan od učesnika istraživanja, istakao je da je upravo mogućnost neposrednog praćenja početnog širenja ledenog pokrivača najveća vrednost novih nalaza. Ranije rekonstrukcije omogućavale su razumevanje njegovog rasta i nestajanja tokom hiljada godina, dok su sada prvi koraci ponovnog zaleđivanja prepoznati u tragovima sačuvanim na samom terenu.
Budućnost preostalog leda ipak izgleda sasvim drugačije od njegove prošlosti. Klimatski modeli pokazuju da bi Barns, ukoliko se sadašnji uslovi zagrevanja nastave, mogao potpuno da nestane tokom narednih nekoliko vekova. Time bi nestao poslednji sačuvani deo ledenog sistema koji je nekada prekrivao ogroman prostor Severne Amerike.
Ranija istraživanja dinamike Barnsa, objavljena 2016. godine, već su pokazala da njegova stabilnost zavisi ne samo od temperature već i od unutrašnjih osobina ledenog pokrivača. Kombinovanjem istorijskih posmatranja, satelitskih merenja i modela masenog bilansa naučnici su proučavali njegovu osetljivost na različite klimatske uslove.
Nestanak Barnsa mogao bi da ima posledice i za buduće prirodne glacijacije. Laurentidski ledeni pokrivač ranije je služio kao početno jezgro oko kojeg se, tokom zahladnjenja, postepeno nagomilavao novi led. Njegova velika masa održavala je lokalne uslove pogodne za dalje zaleđivanje, stvarajući povratne klimatske mehanizme koji su omogućavali širenje ledene površine.
Ukoliko poslednji ostatak tog sistema potpuno iščezne, eventualno buduće ponovno zaleđivanje Severne Amerike moglo bi da počne bez ranije postojeće ledene osnove. Naučnici za sada ne mogu da odrede kada bi takav proces mogao ponovo da nastupi u atmosferi sa povećanom koncentracijom gasova sa efektom staklene bašte.
Dodatnu dimenziju istraživanjima prošlosti Laurentidskog pokrivača pružila je studija objavljena u martu 2026. godine u časopisu Scientific Reports. Ona je pokazala da je tokom završnog povlačenja ogromnih ledenih masa iz oblasti Hadsonovog zaliva u severni Atlantik dospela velika količina slatke vode, što je izazvalo snažan poremećaj okeanskih uslova. Taj događaj povezuje se sa izrazitim zahlađenjem pre približno 8.200 godina i pokazuje koliko su promene kontinentalnog leda mogle da utiču na širi klimatski sistem.
Istraživanje koje predvodi Jang zato otvara i pitanje dugoročne promene prirodnog ritma Zemlje. Prema zaključku njegovog tima, ljudski izazvano zagrevanje nije samo ubrzalo topljenje drevnog leda već je zaustavilo proces koji je mogao predstavljati početak sledećeg glacijalnog perioda.
„Ono što je bilo izuzetno prirodna i predvidljiva pojava sada je nestalo“, zaključio je Jang, upozoravajući da bi sa potpunim topljenjem Barnsa mogao zauvek da iščezne i poslednji fizički ostatak Laurentidskog ledenog pokrivača.
