Baseret på en ny model, forskere rapporterer om alarmerende polarsmeltningsfænomen

Smeltning af gletsjere på den ene side af kloden kan udløse opløsning af gletsjere på den anden side af kloden, som det er blevet præsenteret i en nylig artikel af et team af AWI -forskere, der undersøgte marine mikroalger bevaret i glaciale aflejringer og efterfølgende brugte deres fund til at udføre klimasimuleringer. Undersøgelsen fremhæver en proces med alarmerende konsekvenser for moderne indlandsis - kontinuerlig opvarmning af havet kan resultere i et massivt tab af polar ismasse, og dermed en hurtig stigning i havniveauet.

Havbassiner rundt om i verden er forbundet med store nuværende systemer, og som et globalt transportbånd, strømme transporterer vand rundt om kloden på forskellige dybder. Den resulterende fordeling af varme og kolde vandmasser er afgørende for globale klimaforhold. Forskere ved Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI) og MARUM Center for Havmiljøvidenskab har nu dokumenteret, hvordan en ændring i strømme i et havbassin kan udløse massive og uventede ændringer i et fjerntliggende bassin, selv på den anden side af planeten.

De Bremerhaven-baserede forskere rapporterer i tidsskriftet Natur at i den sidste istid, en massiv tilstrømning af ferskvand til det polare Nordatlanten udløste en kæde af begivenheder i havet og atmosfæren, hvilket resulterede i intensiv gletsjersmeltning i det nordlige Stillehav, tusinder af kilometer væk. Kilden til ferskvandet var smeltende iskapper, som dækkede landmasser omkring Nordatlanten i istiden. I slutningen af ​​begivenhedskæden, varmt vand trængte ind i Stillehavets kystområde på det nordamerikanske kontinent, som også var dækket af et indlandsis. Som resultat, dele af arket gik i opløsning og blev frigivet til Stillehavet som en storstilet flotilla af isbjerge. I betragtning af at det moderne hav konstant opvarmes som følge af global opvarmning, dette fund er alarmerende for AWI -forskerne. Kan sammenlignes med processen observeret i det østlige nordlige Stillehav under den sidste issmeltning, den igangværende havopvarmning kan desintegrere is i Antarktis, hvilket efterfølgende ville resultere i en betydelig havstigning.

Sammen med et team af forskere AWI geoscientist Edith Maier beskriver en kompleks trinvis proces. De første indikationer blev indsamlet fra sedimentprøveudtagning under en ekspedition med det tyske forskningsskib Sonne 600 kilometer ud for Alaskas kyst. De genvundne islager på op til brostensstore sten, som stammer fra det fjerne kontinentale land. Den eneste mulige forklaring:stenene skal have været transporteret, mens de var inkorporeret i isbjerge i det åbne Nordlige Stillehav, da den nordamerikanske kyst var dækket af et islag. Bekræftelse kom fra datering af lagene, hvilket afslører, at de stenede lag blev aflejret omkring 16, 000 og 38, 500 år siden, i den sidste istid. "Derfor, vi antager, at der var to store smeltebegivenheder i det nordlige Stillehavsområde, ”siger Edith Maier.

For at teste denne afhandling, teamet anvendte en innovativ analytisk teknik, der var banebrydende på AWI. Metoden anvender kiselalger til at bestemme, hvor intensivt saltindholdet i havets overfladevand er faldet, f.eks., på grund af aflejring af smeltevand. Ved at udføre en oxygenisotopanalyse af resterne af de kiselholdige dele af kiselalger, der er bevaret i sedimentregistreringen, forskerne var i stand til at identificere på hvilket tidspunkt overfladesaltindholdet var mest intensivt påvirket af issmeltning. "Faktisk, vores analyser viste, at der var store tilstrømninger af ferskvand til området syd for Alaska cirka 16, 000 og 38, 500 år siden, "bekræfter Edith Maier.

Tidligere rekonstruktioner af glaciale forhold har dokumenteret, at tilstrømning af smeltevand har forårsaget store fald i overfladens saltholdighed i Nordatlanten, en funktion, der inspirerede Edith Maier til at undersøge, om smeltevandsbegivenhederne i Nordatlanten og det nordlige Stillehav var forbundet via den globale vandcirkulation. I dag, varmt overfladevand transporteres fra Stillehavet til Det Indiske Ocean, flyder derefter rundt om Afrikas sydspids mod det caribiske rige og breder sig derefter ind i Nordatlanten via Golfstrømmen.

Drivkraften for denne globale strøm er dannelsen af ​​koldt og salt vand i det polare Nordatlanten. Dette vand, produceret under isdannelse, er tættere end varmt vand og synker derfor ned i det dybe hav. Som resultat, overfladen varmt vand pumpes mod nord. Men 16, 000 og 38, 500 år siden, det globale "pumpesystem" blev alvorligt forstyrret af den formindskede saltindhold i Nordatlanten. Følgelig, kun lidt varmt vand flød ud af Stillehavet, får det tropiske Stillehav til at blive varmere. På tur, mere varmt vand nåede de vestlige kyster i Canada og Alaska. Tilstrømningen af ​​varmere vand destabiliserede iskappen, der dækkede kystområderne, hvilket resulterede i en udledning af kontinentalsisen i havet og et fald i overfladesaltindholdet.

For at validere dette scenario, Edith Maier spurgte AWIs klimamodeller, anført af Gerrit Lohmann, om sådan et kompleks, global begivenhedskæde kunne simuleres ved hjælp af computermodeller. Resultaterne var entydige:Hvis iltisotoper tages i betragtning, modellerne viser tydeligt, at fænomenet opstår. Modelresultaterne viser også, at smeltevandsimpulser i Atlanterhavet forårsagede ændringer i Stillehavet - og ikke omvendt. "Vores resultater er også relevante for fremtiden, fordi de fremhæver, at klimaeffekter på den ene side af jorden kan påvirke regioner på den modsatte side betydeligt, "siger Edith Maier." AWI er i øjeblikket ved at undersøge, hvordan lignende fænomener, der involverer tilstrømning af varmere vand, nu påvirker stabiliteten af ​​den antarktiske indlandsis. Der er stigende beviser for, at yderligere havopvarmning vil bringe både stabiliteten og mængden af ​​isen i Antarktis i fare. "