Forskere finder en måde at kortlægge ændringer i hastigheden af ​​dybe havstrømme ved hjælp af de mest beskedne materialer - mudder

Forskere har fundet en måde at kortlægge ændringer i hastigheden af ​​dybe havstrømme ved hjælp af de mest beskedne materialer - mudder. Tilgangen, rapporteret i journalen Dybhavsforskning, del I , kunne give videnskabsfolk et bedre grundlag for at forstå adfærden af ​​gamle havstrømme og, i en tid med stigende frygt for klimaændringer, kunne hjælpe dem med at vurdere, hvilket niveau af udsving der kan betragtes som grund til bekymring.

Fungerer som kæmpe transportbånd, havstrømme transporterer vand opvarmet af solens kraftfulde stråler over ækvator mod polerne. Når vandet afkøles og frigiver sin varme til atmosfæren, områder i nord og syd nyder godt af den varme luft. På tur, strømme regulerer temperaturerne langs ækvator ved at tilbyde en flugtvej for noget af varmen.

Hastigheden af ​​havstrømme er enormt varierende, men videnskabsmænd er i stigende grad bekymrede over, at menneskeskabte klimaændringer ændrer deres naturlige flow. Hvis stigende havtemperaturer og øget ferskvand fra smeltende iskapper bremser strømme, dette kan skabe kaos på globale vejrsystemer og hæmme den afgørende rolle, de spiller i at modvirke den ujævne fordeling af solstråling, der når jordens overflade.

For fuldt ud at forstå, hvad der sker med strømninger i dag, og om det er ekstraordinært, forskere skal opbygge et billede af, hvordan de har opført sig gennem tiden.

Moderne strømmålere lavet af stål og plast er kun blevet brugt i vid udstrækning til at spore strømme langt under overfladen siden 1960'erne, så for at få en fornemmelse af, hvordan strømme naturligt svinger over lange perioder, forskere er afhængige af proxyer - såsom ændringer over tid i partiklernes naturlige radioaktivitet.

Nu, ny forskning ledet af professor Nick McCave, Fellow ved St John's College og emeritusprofessor ved Institut for Jordvidenskab, University of Cambridge, har fundet en måde at bruge størrelsen af ​​mudderpartikler afsat på havbunden til at måle ændringer i den hastighed, hvormed havstrømme strømmer, at tilbyde et andet middel for videnskabsmænd til at identificere mønstre i gamle strømhastigheder.

Strømme optager og transporterer mudderpartikler, falder større korn ud, når de bremser. Over tid, en registrering af størrelsen af ​​partikler afsat på havbunden er bygget op i lag af sediment.

Til undersøgelsen, McCave besøgte forskellige dybhavs mudderaflejringer nær USAs østkyst, Island og Portugal, hvor der har været moderne strømmålere i drift. Fra forskningsskibe sendte forskerne instrumenter ned til dybder på op til fire kilometer under vandet og udtog "kerner", eller prøver af sediment, fra havbunden.

Den gennemsnitlige sedimentationshastighed i verdenshavene er omkring to til tre centimeter pr. tusind år, men i mudderhøjene undersøgte McCave op til 50 centimeter aflejret pr. tusind år, give forskerne et tværsnit af sedimentlag med et meget mere klart defineret billede af, hvordan lag af mudderpartikler stemmer overens med perioder.

McCave hentede registreringerne fra de aktuelle målere og undersøgte dem for en gennemsnitlig strømningshastighed. Derefter, fra kernerne, han tog de øverste to centimeter af sediment og ledte efter små partikler, der målte over 10 mikron, hvor en mikron er lig med en milliontedel af en meter.

Ved at sammenligne størrelsen af ​​mudderkornene med data fra de nuværende målere, McCave var i stand til at kalibrere, hvordan størrelsen af ​​mudderpartikler forholder sig til den aktuelle hastighed.

McCave sagde:"Selvom kalibreringen ikke var præcis nok til at sige, hvad den nøjagtige aktuelle hastighed var i løbet af et specifikt år af historien, det kan give en nøjagtig måling af, hvor meget strømhastigheden har ændret sig mellem to tidspunkter - for eksempel mellem en istid og en varm periode som nutiden. Det er omkring 20, 000 år. Men variationen af ​​den atlantiske strømstrøm siden begyndelsen af ​​1800-tallet kan også spores og påvises at være tæt forbundet med temperaturændringer.

"At bruge mudder som en strømmåler giver os en anden måde at se på langsigtede tendenser og kan resultere i forbedret computermodellering, der bedre inkorporerer dyb havstrøm. Vi ved, at havstrømmenes hastigheder kan variere enormt, men at have data, der viser mønstre, der går længere tilbage i tiden end de sidste 50 år, kunne fortælle os, hvilket niveau af udsving der skulle udløse alarmklokkerne."