Holdet tager temperaturen for at bestemme årsagen til istiden

Ny forskning af Simon Fraser University professor Karen Kohfeld og University of Tasmania professor Zanna Chase, offentliggjort i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters , undersøger, hvordan havet trak kuldioxid ud af atmosfæren og ind i dybhavet under den sidste istid 125, 000 til 18, 000 år siden.

Lige siden forskerne først opdagede, at kuldioxidniveauerne var lave under istider, de har foreslået teorier for at forstå hvorfor. Kohfeld og Chases forskning bruger fossiloptegnelsen til at sammensætte den første globale database over havtemperaturer over de sidste 125, 000 år. Deres forskning kompilerede havtemperaturrekorder med andre undersøgelser for at vise, hvordan kuldioxid tog forskellige veje ind i dybhavet i forskellige perioder af istiden.

"Denne undersøgelse viser for første gang, hvordan temperaturen ændrede sig over hele havet, da jorden gik ind i den sidste istid, " siger Karen Kohfeld, Lektor ved School of Resource and Environmental Management ved Simon Fraser University.

"Denne nye forståelse af havtemperaturændringer antyder nogle vigtige tærskler i klimasystemet. Det er klart, at nogle dele af systemet - såsom havis omkring Antarktis - reagerede hurtigt, da havet afkølede. Andre dele, som dyb havcirkulation, ændrede sig meget langsomt og havde brug for et skub af ekstra køling for at skubbe systemet ind i en ny tilstand, hele 30, 000 år efter, at havisen ændrede sig."

Med direkte målinger, der kun giver havtemperaturer i cirka de sidste 100 år, Kohfeld og Chase henvendte sig til kemiske og biologiske spor efterladt af små fossiler i mudder fra havbunden for at forstå tidligere temperaturer. Ved at tælle antallet af kolde versus varme fossiler af arter med kendte distinkte temperaturpræferencer, forskere kan estimere tidligere havtemperaturer.

Kohfeld og Chase gennemtrawlede den videnskabelige litteratur for undersøgelser af tidligere havoverfladetemperaturer. I alt, de fandt data fra 136 steder rundt om i verden, svarende til over 40, 000 skøn over temperatur.

"Vi har kombineret den individuelle indsats fra hundredvis af videnskabsmænd, " siger Zanna Chase, Lektor og fremtidig stipendiat fra Australian Research Council ved Institute for Marine and Antarctic Studies, University of Tasmania i Australien. "Det, der kommer frem, er et bemærkelsesværdigt klart billede af, hvordan havet ændrede sig under den sidste istid."

Holdets næste skridt er at kombinere deres nye temperaturdatabase med palæoklimamodeller for at teste deres teorier.

"Vi leverer et benchmark-datasæt, der gør det muligt for forskere at modellere havet og klimaet fra en anden tid, som kan forbedre vores modellering af fremtidige forhold mellem kulstof og klima, siger Kohfeld.

Hurtige fakta:

• Atmosfærisk kuldioxid faldt i flere trin over 100, 000 år, da jorden gik ind i den sidste istid 20, 000 år siden.
• Kohfelds undersøgelse sammensatte et globalt billede af, hvordan havets overfladetemperaturer, havisen, og dybhavscirkulationen ændrede sig i løbet af denne tid.
• Det første dråbe i kuldioxid, 115, 000 år siden, opstod på grund af tidlig afkøling af polerne og ekspansion af havis omkring Antarktis
• Det andet kuldioxiddråbe, 70, 000 år siden, blev ledsaget af en omorganisering af det dybe hav og øget havproduktivitet
• Den laveste, istidens kuldioxidniveauer forekom 20, 000 år siden, da havets temperaturer, produktivitet, dyb cirkulation, og havis havde ændret sig mest