Ishule i Transsylvanien giver vindue til tidligere regioner

Iskerner boret fra en gletsjer i en hule i Transsylvanien tilbyder nye beviser på, hvordan Europas vintervejr og klimamønstre svingede i løbet af de sidste 10, 000 år, kendt som den holocæne periode.

Kernerne giver indsigt i, hvordan regionens klima har ændret sig over tid. Forskernes resultater, offentliggjort i denne uge i tidsskriftet videnskabelige rapporter, kunne hjælpe med at afsløre, hvordan klimaet i den nordatlantiske region, som omfatter USA, varierer på lange tidsskalaer.

Projektet, finansieret af National Science Foundation (NSF) og det rumænske undervisningsministerium, involverede videnskabsmænd fra University of South Florida (USF), Universitetet i Belfast, Universitetet i Bremen og Stockholms Universitet, blandt andre institutioner.

Forskere fra Emil Racoviță Institute of Speleology i Cluj-Napoca, Rumænien, og USF's School of Geosciences samlede deres beviser i verdens mest udforskede ishule og ældste hule-gletsjer, gemt dybt i hjertet af Transsylvanien i det centrale Rumænien.

Med sine tårnhøje isformationer og store underjordiske isaflejringer, Scărișoara Ice Cave er blandt de vigtigste videnskabelige steder i Europa.

Forsker Bogdan Onac fra USF og hans kollega Aurel Perșoiu, arbejder med et team af forskere i Scărișoara Ice Cave, prøvet den gamle is der for at rekonstruere vinterklimaforhold i Holocæn-perioden.

I løbet af de sidste 10, 000 år, sne og regn dryppede ned i Scărișoaras dybder, hvor de frøs til tynde lag is indeholdende kemiske beviser for tidligere vintertemperaturændringer.

Indtil nu, videnskabsmænd manglede langsigtede rekonstruktioner af vinterklimaforhold. Denne videnskløft hæmmede en fuld forståelse af tidligere klimadynamikker, sagde Onac.

"De fleste af palæoklimaregistrene fra denne region er plantebaserede, og spor kun den varme del af året - vækstsæsonen, " siger Candace Major, programdirektør i NSFs direktorat for geovidenskab, som finansierede forskningen. "Det går glip af halvdelen af ​​historien. Den spektakulære isgrotte ved Scărișoara fylder en afgørende brik i tidligere klimaforandringers puslespil ved at registrere, hvad der sker om vinteren."

Rekonstruktioner af Jordens klimarekord har i vid udstrækning været afhængig af sommerforhold, kortlægning af fluktuationer gennem vegetationsbaserede prøver, såsom træringbredde, pollen og organismer, der trives i den varmere vækstsæson.

Fraværende, imidlertid, var vigtige data fra vintre, sagde Onac.

Beliggende i Apuseni-bjergene, regionen omkring Scărișoara Ice Cave modtager nedbør fra Atlanterhavet og Middelhavet og er et ideelt sted at studere skift i de kurser, storme følger i hele Øst- og Centraleuropa, siger forskerne.

Radiocarbondatering af små blade og træfragmenter bevaret i hulens is indikerer, at dens gletsjer er mindst 10, 500 år gammel, hvilket gør den til den ældste hule-gletsjer i verden og en af ​​de ældste gletsjere på Jorden uden for polarområderne.

Fra prøver af isen, forskerne var i stand til at kortlægge detaljerne om vinterforhold, der blev varmere og vådere over tid i Øst- og Centraleuropa. Temperaturerne nåede et maksimum under midten af ​​holocæn omkring 7, 000 til 5, 000 år siden og faldt siden hen mod den lille istid, 150 år siden.

Et stort skift i atmosfærisk dynamik fandt sted under midten af ​​holocæn, da vinterens stormspor skiftede og gav vådere og koldere forhold i det nordvestlige Europa, og udvidelsen af ​​et middelhavsklima mod det sydøstlige Europa.

"Vores genopbygning giver en af ​​de meget få vinterklimarekonstruktioner, udfylde adskillige huller i vores viden om tidligere klimavariationer, " sagde Onac.

Opvarmning af vintertemperaturer førte til hurtige miljøændringer, der tillod den nordlige udvidelse af neolitiske bønder mod det europæiske fastland, og den hurtige befolkning på kontinentet.

"Vores data giver os mulighed for at rekonstruere samspillet mellem Atlanterhavet og Middelhavets kilder til fugt, " sagde Onac. "Vi kan også drage konklusioner om tidligere atmosfæriske cirkulationsmønstre, med konsekvenser for fremtidige klimaændringer. Vores forskning tilbyder en langsigtet kontekst til bedre at forstå disse ændringer."

Resultaterne fra undersøgelsen fortæller forskerne, hvordan klimaet i den nordatlantiske region, som omfatter USA, varierer på lange tidsskalaer. Forskerne fortsætter deres hulestudie, arbejder på at forlænge rekorden tilbage 13, 000 år eller mere.