Apa cea mai vecheROEN

Browserul acesta nu poate desena globul (WebGL2). Textul și cardurile funcționează.

Apa care a văzut cerul ultima oară în jurul anului 600

La două kilometri și jumătate sub Pacificul de Nord stă cea mai veche apă datată din ocean. A atins aerul ultima oară acum 1.200–1.500 de ani. Urmărește o picătură care se scufundă iarna aceasta lângă Groenlanda și află când va mai vedea cerul.

Cuvântul rămâne în pagina aceasta. Nu e trimis și nu e salvat nicăieri.

Derulează ca să cobori

Totul începe iarna, departe în nord

În Marea Labrador și în mările dintre Groenlanda și Islanda, vântul de iarnă smulge căldura de la suprafața apei. Apa se răcește până devine mai grea decât cea de sub ea și coboară, doi-trei kilometri, spre fundul oceanului. Picătura pleacă odată cu ea.

Ceva asemănător se întâmplă, și mai adânc, în jurul Antarcticii, în mările Weddell și Ross, unde frigul și sarea lăsată în urmă de apa care îngheață fac apa să coboare. Cea mai mare parte a apei adânci pornește din câteva locuri reci ca acestea.

Cum afli vârsta unei ape?

Cât stă la suprafață, apa mării ia carbon din aer, iar printre atomi e și puțin radiocarbon, făcut de razele cosmice sus în atmosferă. După ce apa coboară, nimic nu-l mai înlocuiește. Radiocarbonul se dezintegrează în ritm fix: jumătate la fiecare 5.730 de ani. Cu cât a rămas mai puțin, cu atât apa e mai demult plecată de la aer.

Culorile de pe glob sunt chiar această măsurătoare, din expedițiile oceanografice din anii 1990, pe 33 de adâncimi: deschise unde apa păstrează mult radiocarbon, violet și apoi jar aprins unde a rămas cel mai puțin.

Ceasul are o problemă: nu pornește de la zero. Apa de la suprafață se amestecă cu ape mai vechi de dedesubt și își schimbă carbonul cu aerul încet, așa că, după acest ceas, suprafața mării pare deja veche de aproximativ 400 până la 1.000 de ani aproape peste tot, cel mai mult lângă Antarctica. De aceea vârstele din povestea aceasta vin dintr-un studiu care corectează eroarea (Gebbie și Huybers, 2012).

Coborârea

Când derulezi, globul coboară odată cu picătura. Fiecare strat e o adâncime reală din hartă. Griul e fundul mării: dorsalele din mijlocul oceanelor ies deasupra acestei adâncimi, iar bazinele se strâng pe măsură ce cobori.

Apa nou formată pornește spre sud și se ține aproape de coasta Americii.

Trei-patru sute de ani la 30° nord

Pe fundul Atlanticului, la 30° nord, apa din jurul picăturii a plecat de la suprafață acum 300–400 de ani. S-a scufundat cam pe vremea când Dimitrie Cantemir scria, pentru Academia din Berlin, descrierea Moldovei.

Dacă merge în ritmul mediu al apei de aici, picătura ta ar ajunge pe la anii 2330–2430.

Aproape opt secole în Atlanticul de Sud

Mai la sud, apa se amestecă cu ape mai vechi. La 40° sud, cea mai veche apă din Atlanticul de Sud a plecat de la suprafață acum aproape 800 de ani, cam în anii în care mongolii au intrat pe pământurile care aveau să devină Moldova și Țara Românească, în 1241.

În jurul Antarcticii

Aici întâlnește cea mai densă apă din ocean, care coboară lângă Antarctica, în mările Weddell și Ross, și se întinde pe fund. Curentul care înconjoară continentul duce amestecul mai departe, în Oceanul Indian și în Pacific.

Peste o mie de ani, la nord de ecuator în Pacific și în Oceanul Indian

În adâncul Pacificului și al Oceanului Indian, la nord de ecuator, apa de la 2.500 de metri are în medie peste o mie de ani. Aici nu mai sosește repede nimic nou: apa se târăște spre nord și îmbătrânește.

Cea mai veche apă din mare

La 2.500 de metri sub Pacificul de nord-est stă cea mai veche apă datată din ocean. A atins aerul ultima oară acum 1.200–1.500 de ani; cea mai bună estimare e 1.427. S-a scufundat între anii 526 și 826: din vremea lui Iustinian, care a terminat Sfânta Sofia în 537, până în vremea lui Carol cel Mare, încoronat la Roma în ziua de Crăciun a anului 800.

Punctul cu cel mai puțin radiocarbon din toată harta e mai la nord-vest, sub Marea Bering, la aceeași adâncime. Ceasul brut arată acolo 2.310 ani, dar, ca orice citire brută, o ia înaintea vârstei reale: apa a pornit la drum cu un ceas de suprafață care arăta deja câteva sute de ani.

Dacă picătura ia drumul acesta și merge în ritmul mediu, ajunge aici pe la anii 3200–3500.

Adâncul își amintește Mica Eră Glaciară

O apă atât de veche poartă clima din vremea în care s-a scufundat. Între anii 1870, când nava britanică HMS Challenger cobora termometre pe frânghii de cânepă prin oceanele lumii, și măsurătorile din anii 1990, Atlanticul s-a încălzit până la 2.800 de metri. Pacificul adânc, între 1.600 și 2.800 de metri, s-a răcit cu 0,02–0,08 °C.

Gebbie și Huybers (2019) o explică așa: în Pacificul adânc, apa scufundată în Evul Mediu cald e încă înlocuită de apa scufundată în secolele mai reci ale Micii Ere Glaciare. Oceanul adânc încă răspunde la o răcire începută acum câteva sute de ani.

Drumul înapoi

Drumul înapoi spre suprafață trece prin Oceanul Austral, unde vânturile trag în sus apa adâncă (Marshall și Speer, 2012). Acolo se întâlnesc iar cu aerul căldura și carbonul strânse în adâncul oceanului, iar ceasul radiocarbonului o ia de la capăt.

Picătura se scufundă iarna aceasta. Dacă face ocolul lung, prin Pacificul de Nord, nu ar mai vedea cerul, în medie, înainte de anii 3200.

Scufundă-te oriunde

Rotește globul, alege o adâncime și atinge orice mare. Pagina citește harta din punctul acela: cât radiocarbon a pierdut apa și cu cât o ia ceasul ei înaintea apei de la suprafață.

2.500 m

Atinge globul ca să citești un punct.

Sau sari direct:

Metodă și surse

Harta. Culorile sunt radiocarbonul natural (fără cel adus de testele nucleare din anii 1950–1960), interpolat pe o rețea de un grad, pe 33 de adâncimi, din măsurătorile expedițiilor WOCE, JGOFS și OACES din anii 1990: GLODAP versiunea 1.1 (Key și colaboratorii, 2004; NOAA NCEI, înregistrarea 0001644). Unde harta e hașurată nu există date: printre altele, Oceanul Arctic, Mediterana, Marea Neagră și Marea Baltică.

Ceasul. „Ceasul brut” e o vârstă radiocarbon a apei, 8.267 × ln(1 / (1 + Δ¹⁴C/1000)) ani, cu timpul de înjumătățire de 5.730 de ani. Nu e vârsta apei: pornește de la aproximativ 400–1.000 de ani la suprafață și amestecă ape de vârste diferite. Diferența față de suprafața de deasupra, din cardul unui punct, e tot o măsură brută.

Vârstele. Anii din poveste (300–400 la 30° N în Atlanticul de vest, aproape 800 la 40° S, peste 1.000 la nord de ecuator în Pacific și în Oceanul Indian, 1.200–1.500 în Pacificul de nord-est, cu estimarea de 1.427 pentru Pacificul de nord-est între 2.000 și 4.000 de metri) sunt vârstele medii calculate de Gebbie și Huybers (2012, Journal of Physical Oceanography 42:291) din aceleași date, cu corecția de suprafață. Fiecare picătură e un amestec, iar vârsta e o medie.

Drumul. Linia picăturii e un traseu tipic, simplificat: spre sud pe lângă America, în jurul Antarcticii, spre nord prin Pacific și înapoi la suprafață în Oceanul Austral. Unde se formează apa adâncă și pe unde se întoarce: Marshall și Speer (2012, Nature Geoscience 5:171). Anii în care picătura ta „ajunge” undeva adună la anul 2026 vârsta apei din acel loc.

Mica Eră Glaciară. Gebbie și Huybers (2019, Science 363:70) au comparat 3.212 temperaturi ale expediției Challenger (1872–1876) cu măsurătorile WOCE din anii 1990.