Gamle drivved sporer 500 års arktisk opvarmning og havis

En ny undersøgelse rekonstruerer stien for frosne træer, da de tog deres vej over Det Arktiske Ocean over 500 år, giver forskere et unikt kig på ændringer i havis og strømme i løbet af det sidste halve årtusinde.

Ved at datere og spore stykker drivved på strande på Svalbard, Norges skærgård i polarcirklen, forskere har fastslået, hvor disse faldne træer flød. Ved at omdanne drivvedets rejse kan forskerne rekonstruere, for første gang, både havisens niveau over tid og de strømme, der drev den drivved-fyldte is.

Bår af floder til havet, faldne træer fra nordens ekspansive boreale skove kan fryses ned i havis og flyde langt, men den nye forskning viser, at færre træer gør den lange rejse, da havisen, der bærer dem, krymper væk.

Den nye undersøgelse fandt et markant fald i antallet af nye drivvedsankomster i løbet af de sidste 30 år, afspejler det kraftige fald i havisens dækning i et opvarmende Arktis og giver et billede i højere opløsning af tidligere forhold i Arktiske Ocean end andre metoder tillader. Undersøgelsen er offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Oceans , som offentliggør forskning, der fremmer vores forståelse af havet og dets processer.

Havis er følsom over for klimaændringer og er en vigtig del af de arktiske økosystemer, så forstår hvordan is, havtemperaturer og strømme har varieret sammen over tid er nødvendig for at forudsige kommende ændringer i Arktis. Men det kan være undvigende:Is smelter, trods alt. Den ældste havis er kun omkring fire år gammel (og bliver yngre), så forskere skal vende sig til andre optegnelser.

"Det er første gang drivved er blevet brugt til at se på store ændringer i arktisk havisdynamik og cirkulationsmønstre, "sagde geoforskeren Georgia Hole ved University of Oxford, der ledede undersøgelsen.

"De tager analysen et skridt videre for at forbinde ændringer i drivved med ændringer i havis, og det er dér, vi vil hen. Det er virkelig spændende, sagde Hans Linderholm, en paleoklimatolog ved Göteborgs universitet i Sverige, der ikke var involveret i forskningen.

Vigtige isterninger

Det Arktiske Ocean samler træer, der naturligt falder i floder med høj breddegrad i Nordamerika og Eurasien. Når det var koldt nok, nogle af træerne blev frosset ned i havisen. Isen flød derefter over havet, fejet af havstrømme og vinde, indtil strand på Svalbards kyster. Der sad de, nogle i flere hundrede år, indtil forskere som Hole og Linderholm kom med.

Forskere har tidligere brugt drivved til undersøgelser af klimaændringer, men den nye undersøgelse er den første til at teste, hvor nyttigt arktisk drivved er til at kigge ind i tidligere strømme og isdækning. For at kontrollere deres arbejde, undersøgelsen sammenlignede direkte dækved-udledt havisdækning med observationsrekorden for havis.

"Dette er en fantastisk ressource til at sige noget om havstrømme og havisforhold, "sagde Linderholm." Jeg tror, ​​de har en sag til at matche [træ] herkomstændringer til ændringer i forhold til havis, det er det, vi leder efter:at have havisinformation inden observationer. "

Sporing af træer

I sommermånederne 2016 og 2018, Hole og hendes samarbejdspartnere kæmmede flere strande på det nordlige Svalbard efter drivved. Tilbage i laboratoriet, de analyserede træringene for at bestemme, hvilken slags træ det var og sammenlignede træringmønstrene for hver drivvedskive med en database med målte ringe fra træer på tværs af de boreale skove. Hul kunne derefter spore træer til individuelle lande, vandområder og endda floder og se, hvordan drivvedskilder varierede over tid.

Hole parrede sine drivveddata med tidlige observationer af havis, fra 1600 til 1850, takket være optegnelser fra islandske fiskere, sæljægere og forbipasserende skibe. Nyere havisdata kom fra fly- og satellitbilleder. Endelig, hun sammenlignede drivved-sporingsdata med forhold til havis og strømme for at se, hvor godt de korrelerede.

Hendes data afslørede en langsom og stabil migrering mod nord af havisen på laveste breddegrad, afspejler opvarmning, sammen med svingninger i drivveds ankomst mellem Nordamerika og Eurasien.

"Vi oplevede også en stigning i variationen i drivvedrekorden fra 1700 til 1850, som vi tolker som øget variation i havis, "sagde Hole. Koldere forhold har en tendens til at have mere havis, så tidligere drivved afspejlede en bredere vifte af kilder. Da Arktis varmede op og havis smeltede, mindre drivved kunne gøre den lange rejse.

Den unikke metode giver nuanceret indsigt, som andre teknikker ikke kan tilbyde, og denne undersøgelse er kun begyndelsen - indtil Arktis helt mister sin havis, det er.

"Det er et så skrøbeligt system, "Hole sagde." Hvis havis falder som forudsagt, så vil dette på en måde være et døende felt. "