Saltkoncentrationer i iskerner kunne afsløre opskriften på DO-begivenheder

Det er én ting at vide, at Jorden allerede har stået over for pludselige klimaændringer - også kendt som Dansgaard-Oeschger (DO) begivenheder - tidligere. Men at finde ud af årsagerne til disse dramatiske og ret kortsigtede ændringer er en anden historie, en, som Dr. Rachael Rhodes fra University of Cambridge rekonstruerer ved hjælp af kemioptegnelser fra iskerner taget fra Grønland.

En almindelig antagelse med tidligere DO-begivenheder er, at deres forekomst var tæt forbundet med store ændringer i arktisk havisens udbredelse:sådanne ændringer giver en positiv feedback på arktisk temperatur, og at finde ud af præcis, hvordan dette forhold fungerer, kunne være nøglen til at forudsige, hvordan arktisk is vil reagere på igangværende klimaændringer.

Inden for rammerne af hendes SEADOG (Havis på tværs af Dansgaard-Oeschger begivenheder i Grønland) forskning, Dr. Rhodes analyserer registreringer af havsalt og methansulfonsyre i Grønlands iskerner med henblik på at definere, om de kan bruges som proxyer for arktisk havis. Hun undersøger fire iskernerekorder for rumlig og tidsmæssig variabilitet på tværs af DO-begivenheder, og udforske kontrollerne for marin aerosolaflejring over Grønlands Indlandsis takket være p-TOMCAT kemisk transportmodel.

Takket være hendes resultater, Dr. Rhodes har optimeret p-TOMCAT-modellen til at repræsentere moderne havsalt aerosolaflejring på tværs af Grønland. Igangværende arbejde vil identificere scenarier for havisændring i overensstemmelse med iskernens kemidata på tværs af DO-hændelser.

Hvad er DO-begivenheder, og hvorfor er det vigtigt at forstå dem bedre?

DO-begivenheder er hurtige og pludselige ændringer i klimaet på de nordlige høje breddegrader, der fandt sted under den sidste istid. De er opkaldt efter to berømte iskerneforskere:Willi Dansgaard (Danmark) og Hans Oeschger (Schweiz), som først genkendte disse begivenheder i de stabile isotopforhold mellem vand (en proxy-temperatur) i Grønlands iskerner.

Hvorfor ved vi ikke mere om disse begivenheder endnu?

Vi ved ret meget om dem. For eksempel, fra Grønlands iskerner, vi kan tyde, at temperaturændringer på 5-16,5°C skete inden for århundreder over Grønland. Imidlertid, vi forstår stadig ikke, hvad der i sidste ende forårsagede disse begivenheder. Adskillige teorier involverer store ændringer i arktisk havisens udbredelse, men der er få beviser fra palæoklimaarkiverne for at begrænse dette.

Hvordan gik du frem for at indsamle den ønskede information fra iskerner?

Jeg bruger koncentrationer af havsalt (NaCl) målt på Grønlands iskerner. Havsaltkoncentrationer er relativt lette at måle, men vanskelige at fortolke i forhold til klimatiske eller miljømæssige ændringer, fordi mange andre faktorer kan påvirke det signal, der til sidst bevares i iskerner. I særdeleshed, variationer i meteorologi, såsom vejrsystemerne, der transporterer havsaltaerosolen gennem atmosfæren til iskernestedet, vides at påvirke signalet.

Jeg bruger en atmosfærisk kemisk transportmodel kaldet p-TOMCAT til at undersøge, i hvilket omfang iskernes havsaltsignaler påvirkes af havisområdet og af meteorologi. Dette vil hjælpe med at besvare spørgsmålet om, hvorvidt de pludselige ændringer i havsaltkoncentrationen på tværs af DO-begivenheder kan kædes sammen med arktiske havisforhold.

Hvad kan du fortælle os om dine vigtigste resultater indtil videre?

Mit indledende arbejde har fokuseret på at forstå de processer, der styrer Grønlands iskerne havsaltsignal i nutiden. Jeg har modificeret p-TOMCAT til at beregne havsaltkoncentrationer i den aflejrede sne, og modellen gør et godt stykke arbejde med at replikere både koncentrationerne og sæsonbestemte havsaltregistreringer, der er bevaret i iskerner. Resultater indikerer, at meteorologi er den dominerende faktor, der påvirker iskernens havsaltsignaler på den mellemårige skala, men at havisforholdene har en vis indflydelse. Jeg tester, hvor stor en ændring i havisområdet er nødvendig for at tilsidesætte meteorologien og blive den dominerende indflydelse.

Hvordan kan disse resultater hjælpe med at forudsige den fremtidige udvikling af arktisk havis?

Dette arbejde vil hjælpe os med at forstå, om/hvordan registreringer af havsaltkoncentrationer i Grønlands iskerner kan bruges som en proxy for udbredelsen af ​​arktisk havis. Et positivt resultat ville adskille virkningerne af havis-relateret og meteorologi-relaterede havsaltændringer, at tillade havsaltkoncentrationer at blive brugt som en havis proxy med tillid. Rekonstruktion af arktiske havisændringer på tværs af de pludselige DO-begivenheder er vigtig, fordi vi i sidste ende skal forstå, hvordan arktisk havis reagerer på hurtige klimaændringer, som den, vi er vidne til, der sker lige nu.

Hvad mangler du stadig at nå inden projektets afslutning næste år?

Nu hvor de processer, der fører til iskerne-havsaltsignaler, er velforståede for nutidens arktiske forhold, Jeg tilpasser modellen til at køre tests ved hjælp af meteorologi og havis typisk for den sidste istid, hvor DO-begivenheder fandt sted. Det vil være interessant at teste, hvordan de simulerede havsaltsignaler reagerer på de enorme ændringer i klima og havis, der menes at ske under DO-begivenheder.