Gamle oversvømmelser af Beringstrædet viser os, hvordan iskapper reagerer på klimaændringer

Debatten har raset i palæo-klimaforskningens verden i årevis:Hvornår oversvømmede landbroen, der engang forbandt Asien og Nordamerika?

Nogle forskere siger, at tilstedeværelsen af ​​stillehavsarter i Arktis gør sagen gældende for omkring 13, 000 år siden. andre, imidlertid, pege på sedimentkerner indsamlet fra området som bevis på, at oversvømmelsen skete senere, omkring 11, 500 år siden.

Til Tamara Pico, Spørgsmålet er ikke, hvilken dato der er den rigtige, men hvordan begge – taget sammen – tegner et mere fuldstændigt billede af, hvordan havniveauet ændrede sig i sundet over mere end 1, 500 år.

Baseret på det billede, Pico, Ph.D. '19, var i stand til at udlede, hvordan iskapperne, der dækkede Nordamerika, reagerede på det opvarmende klima, og hvordan deres afsmeltning kunne have bidraget til klimaændringer. Undersøgelsen er beskrevet i et papir fra 26. februar i Videnskabens fremskridt .

"Hvis vi kan forstå havniveauændringer i området omkring indlandsisen, vi kan udlede indlandsisens tidligere historie, " sagde Pico, som arbejdede i Jerry Mitrovicas laboratorium, Frank B. Baird Jr. professor i naturvidenskab, som kandidatstuderende og er nu National Science Foundation postdoc ved Caltech. "For mig, det centrale spørgsmål i denne undersøgelse handler om at forstå, hvornår og hvor meget is smeltede [under deglaciationen], fordi hvis du ikke ved, hvor meget isvolumen smeltede, så ved du ikke, hvordan iskapper reagerer på et skiftende klima, og det er egentlig det grundlæggende spørgsmål."

smeltende iskapper, imidlertid, kan kun være toppen af ​​isbjerget (pun intended). En bedre forståelse af Beringstrædets oversvømmelser kan give ny indsigt i havniveauforskellene.

"Ingen tænker virkelig på at bruge registreringen af ​​forbindelsen mellem to oceaner som en havniveau-rekord, " sagde Pico. "Men observationerne tyder på, at der er en forbindelse tidligt og en forbindelse sent. Hvis vi stoler på begge disse datasæt, så betyder det, at der enten var et havniveaufald eller en stilstand i løbet af den tid, og for at forklare det, du har brug for en smeltende indlandsis i nærheden."

Men hvordan kan en smeltende iskappe føre til, at havniveauet falder? Svaret, Pico sagde, er tyngdekraften.

Indlandsisen, der engang dækkede Nordamerika, var så massiv - nogle var højere end 9, 800 fod, eller næsten to miles - at de faktisk forstyrrede planetens gravitationsfelt, tiltrække havvand. Da de smeltede, og den effekt aftog, Pico sagde, lokale havniveauer ville falde.

Andre steder i verden, selvom, historien dengang var meget anderledes.

"Globalt, vi ved, at havniveauet i denne periode stiger med noget i retning af 10 meter pr. 000 år, så det er ikke som om det globale havniveau var holdt op med at stige, " sagde Pico. "Det stiger en del over den tid, så for at det lokale havniveau skal være det samme, har du brug for denne effekt.

"Denne periode, fra 13, 000 år siden til 11, 500 år siden, markerer også Younger Dryas afkølingsperiode, " sagde Pico. "I løbet af den sidste deglaciation... for det meste, temperaturerne var stigende, men baseret på Grønlands iskernerekord, temperaturerne ser faktisk ud til at falde i løbet af denne periode, og det har altid været en gåde."

Siden 1980'erne, den fremherskende forklaring på afkølingen har været, at en massiv tilstrømning af kulde, ferskvand kunne have ført til en ændring i havets cirkulationsmønstre, der svækkede havenes evne til at fungere som en global køleplade.

Picos og kollegers arbejde tyder på, at de smeltende nordamerikanske iskapper kunne have pumpet en konstant strøm af ferskvand ind i Arktis - nok til at opretholde den yngre dryas i næsten 2, 000 år.

"Ifølge havniveaurekorden i Beringstrædet, du ville være nødt til at smelte en masse is – svarende til mellem 10 og 15 meters global stigning i havniveauet – og denne smeltning sker over hele den tid, " sagde hun. "Så dette kan måske forklare, hvorfor Arktis afkølede i den periode. I stedet for at det var en sø, der havde en oversvømmelse, det var bare den smeltende indlandsis."

På trods af havniveaudata fra Beringstrædet, den hypotese er ikke blevet universelt accepteret, Pico sagde, dels fordi undersøgelsen placerer smeltningen af ​​"sadlen" - regionen hvor de to nordamerikanske iskapper mødes - på et tidspunkt betydeligt senere, end mange tror, ​​det var.

"De fleste mennesker antager, at det skete tidligere, fordi selvom havniveauet steg hurtigt rundt omkring i verden, der var en periode – kaldet smeltevandspuls 1A – hvor den steg særligt hurtigt, " sagde hun. "I den periode, Havet steg med 15 til 20 meter på under 300 år. Det ville kræve en enorm mængde issmeltning, og mange mennesker har antaget, at sadlen smeltede i løbet af denne tid.

"Men det antog, at historien ikke passer til Beringstrædets havniveaurekorder, " fortsatte hun. "Når vi bruger den oversvømmelseshistorie som en rekord på havniveau, det er ikke i overensstemmelse med, hvad alle havde antaget før."

Denne historie er offentliggjort med tilladelse fra Harvard Gazette, Harvard Universitys officielle avis. For yderligere universitetsnyheder, besøg Harvard.edu.