Od roku 1989 americké a európske vedecké komunity uskutočnili projekty na získanie paleoklimatických záznamov, aby na základe ich analýz dokázali veľmi presne charakterizovať klímu. Tieto projekty dostali názvy Greenland Ice Core Project (GRIP) a Greenland Ice Sheet Project Two (GISP2). Boli získané ľadovcové jadrá z grónskeho ľadovca. Uskutočnili množstvo analýz na stanovenie klímy v minulosti s možným predpokladaným scenárom do budúcnosti. Projekt GISP2 bol lokalizovaný v 72o 36′ N, 38o 30′ W a projekt GRIP v 72o 35′ N, 37o 38′ W (WGS84). Grafický výstup pre projekt GRIP je na obrázku 1. Výsledky sú publikované v článku časopisu Nature (Andersen et al. 2004).
Obrázok 1 Vývoj izotopov δ18O (‰) zo záznamu projektu GRIP s rozlíšením 20 rokov pre obdobie od súčasnosti (1990) po rok 112 200 BP (Johnsen, 2001). V červenom rámiku je označený holocénny výkyv klímy. Dáta pochádzajú zo zdroja: http://www.iceandclimate.nbi.ku.dk/data/
Výsledky projektov vedených v Grónsku boli publikované v mnohých významných periodikách. Výskum sa venoval viacerým aspektom – fyzikálnemu a chemickému zloženiu ľadovcov, vývoja klímy a klimatických zmien, radarovým analýzam, izotopovým profilom … (Dansgaard 2005). Niektoré zo záverov hovoria, že väčšina času z posledného glaciálu (medzi 117 000 do 11 500 cal BP*) nesie známky veľkej a ďaleko viac drastickejšej zmeny klímy v Grónsku ako v Európe alebo Antarktíde. Extrémne chladné boli približne roky 22 000 a 70 000 cal BP, kedy bolo v Grónsku v priemere o 25 °C chladnejšie ako v súčasnosti. V postglaciálnom období bola klíma relatívne stabilná s výnimkou silného ochladenia roku 8 250 cal BP (obr. 1, červená značka).
Pred 9000 rokmi bola teplota asi o 4°C vyššia ako dnes. Neskôr sa postupne znižovala, ale podnebie bolo stále veľmi teplé. Tento trend bol prerušený obdobím drastického ochladenia pred 8300 rokmi. Zmena nastala v priebehu desiatich rokov a trvala približne 300 rokov. V tomto období sa ochladilo asi o 7 °C. Je to možné pozorovať aj na letokruhoch stromov a rašeliniskách po celej Európe. Toto prudké ochladenie bolo spôsobené roztápajúcim sa ľadovcom v Severnej Amerike. Prílev chladnejších vôd bránil prenikaniu teplého Golfského prúdu, čo významne vplývalo na klímu v tomto regióne. V postglaciálnom období nedošlo k ďalším drastickým zmenám klímy, ale aj oveľa menšie výkyvy pôsobia negatívne na životné prostredie a ľudské aktivity.
Analýzami vzoriek z Grónskeho ľadovca autori určili trvanie posledného interglaciálu Eem medzi rokmi 131 000 až 117 000 cal BP. Záznamy poukazujú na klimaticky nestabilné územie Grónska v období Eem, s teplotami pohybujúcimi sa ± 5 °C oproti súčasnosti, čo však je ťažšie identifikovateľné, lebo v spodnej časti sú záznamy porušené. Avšak podobný trend klímy potvrdzujú analýzy druhov Foraminifera zo západnej časti Nórskeho mora (Dansgaard 2005).
Záznamy zo stanice Vostok na Antarktíde sú použité v najnovšej chronostratigrafickej tabuľke kvartéru a zahrňujú obdobie neskorého a stredného pleistocénu. Využili sa záznamy izotopu kyslíka δ18O z jadra Vostok a izotopu vodíka (deutérium) δD z jadra Dome C.
Získavanie antarktického ľadu na stanici Vostok započali vedci zo Sovietskeho zväzu roku 1980. O päť rokov neskôr bolo znemožnené pokračovať v hĺbke 2 202 m. Druhý vrt bol započatý v roku 1984 a o štyri roky sa dosiahla hĺbka 2 546 m. V roku 1989 sa na projekte začali podieľať aj vedci z USA a Francúzska. Uskutočnili tretí vrt, ktorý však nedosahoval požadovanú hĺbku, ale pri štvrtom hĺbkovom prieskume v roku 1998 sa dosiahla konečná hĺbka 3 623 m (Petit et al. 1999).
Obrázok 2 Korelácia nameraných údajov ľadovcového jadra na stanici Vostok s fázami zmeny insolácie (Petit et al. 1999).
Na obrázku 2 predstavujú x-ové osy hĺbku vrtu a s ním spojený čas, ktorému prislúcha. Na y-ových osiach sú postupne od hornej časti namerané dáta pre prítomnosť CO2, teplotu atmosféry podľa izotopovej metódy, prítomnosť CH4 a prítomnosť izotopu kyslíka δ18O. Posledný záznam rekonštruuje insoláciu (oslnenie) v strede júna na rovnobežke 65° N (bližšie v Berger 1978).
Záznam Vostok predstavuje 420 000 rokov dlhý priebeh vývoja atmosférického izotopu kyslíka δ18O v nevyplnených priestoroch ľadovca (Petit et al. 1999). Ten je inverzný k izotopom δ18O meraným z morskej vody, a preto je meradlom objemu ľadu. Obsah δ18O v ľadovci môže byť použitý aj na porovnanie k analýzam izotopov δ18O bentických zástupcov Foraminifera (Gibbard et al. 2007).
Jadro s označením Dome C bolo realizované vo vzdialenosti asi 560 km od jadra Vostok. Reprezentuje rad nameraných hodnôt δD pre obdobie 740 000 rokov BP a získaný bol z hĺbky 3,2 km. Poskytuje dlhší rad údajov oproti záznamu Vostok, až po MIS 18,4. Projekt bol realizovaný pod názvom European Project for Ice Coring in Antarctica (EPICA) (Augustin et al. 2004) a zúčastnilo sa na ňom množstvo vedcov z celého sveta.
Obrázok 3 Porovnanie výsledkov EPICA Dome C s vybranými paleoklimatickými záznamami (Augustin et al. 2004).
Na obrázku 3 sú výsledky Dome C konfrontované s rôznymi paleoklimatickými záznamami. Ako prvé je na obrázku a) vývoj insolácie v čase porovnávaný na rovnobežkách 65° N a 75° S (v jednotkách W.m-2). Pre rovnobežku 75° S je to ročný priemer a pri rovnobežke 65° N sa uvádza priemer v júli (bližšie v Berger 1978). Frekvencia a amplitúda zmeny insolácie na rovnobežke 75° S koreluje so zmenou oblikvity (Jouzel et al. 2007). Druhá časť obrázku b) porovnáva δD nameranú na stanici Vostok a Dome C (3 000 ročné priemery). Pre lepšiu orientáciu sú uvedené obdobia MIS. V časti c) je modrou čiarou naznačený záznam MIS δ18O pre nižšie zemepisné šírky z jadier MD900963 a ODP-677, kde je miera neistoty zobrazená prerušovanou červenou líniou. V poslednej časti d) je vyjadrenie prítomnosti prachu (v µg.kg-1 hmotnosti ľadu) (Augustin et al. 2004).
Obrázok 4 Teplotné výkyvy zaznamenané z vrtu Dome C za posledných 810 000 rokov BP. Pre posledných 140 000 rokov sú hodnoty v 100 ročných priemeroch. Na neskoršie obdobia je použitý binomický filter na zhladenie krivky v 700 ročných intervaloch (Jouzel et al. 2007)
Zelenou krivkou je na obrázku 4 porovnaný rad hodnôt zaznamenaných na severnej pologuli v Grónsku projektom GRIP. Čísla vyjadrujú Dansgaard-Oeschger cykly, ktoré predstavujú výkyvy klímy počas posledného zaľadnenia. Sú to vlastne v staršej terminológii interštadiály (teplejšie výkyvy klímy). Niektorí autori uvádzajú tieto cykly v pravidelne sa opakujúcich periódach každých 1 470 rokov (Rahmstorf 2003).
Analógiu týmto cyklom predstavujú Bondové cykly v holocéne, ktorých je identifikovaných osem. Počas holocénu je interval zmeny cyklov štatisticky vypočítaný na 1 374 rokov (±502 r.), glaciálne zmeny každých 1 536 rokov (±563 r.) a celková zmena vypočítaná pre obidve doby je 1 470 rokov (±532 r.) (Bond et al. 1997). Obdobia, ktoré sa najviac približujú priemeru sú DO 5,6,7 (Schulz 2002). V roku 1988 v severnej časti Atlantického oceána objavil Heinrich šesť vrstiev, ktoré sa stali základom členenia posledného zaľadnenia tzv. Heinrichových cyklov (Heinrich 1988).
* cal BP vyjadruje vedecké datovanie stredno dobých udalostí v škále niekoľko stoviek-tisíc rokov. Je to kalibrovaný vek BP -“Before present”, kedy sa stanovil za súčasnosť rok 1950.
