Forskning kaster nyt lys over, hvad der kørte sidst, langsigtede globale klimaændringer

Jagten på at opdage, hvad der drev den sidste, langsigtet globalt klimaskift på Jorden, som fandt sted for omkring en million år siden, har taget en ny, afslørende twist.

Et team af forskere ledet af Dr. Sev Kender fra University of Exeter, har fundet en fascinerende ny indsigt i årsagerne til Mid-Pleistocene Transition (MPT) - det fænomen, hvor planeten oplevede længere tid, intensiverede cyklusser af ekstreme kuldeforhold.

Selvom årsagerne til MPT ikke er fuldt ud kendt, en af ​​de mest fremtrædende teorier tyder på, at det kan have været drevet af reduktioner i glacial CO2 -emissioner.

Nu, Dr. Kender og hans team har opdaget, at lukningen af ​​Bering -strædet i løbet af denne periode på grund af istiden kunne have fået det nordlige Stillehav til at blive lagdelt - eller opdelt i forskellige lag - der fik CO2 til at blive fjernet fra atmosfæren. Dette ville, de foreslår, har forårsaget global afkøling.

Holdet mener, at den seneste opdagelse kan give en afgørende ny forståelse af, hvordan MPT opstod, men giver også et frisk indblik i de drivende faktorer bag globale klimaændringer.

Forskningen er publiceret i Naturkommunikation den 19. december 2018.

Dr. Kender, en medforfatter på undersøgelsen fra Camborne School of Mines, baseret på University of Exeter's Penryn Campus i Cornwall sagde:"Det subarktiske nordlige Stillehav er sammensat af noget af det ældste vand på Jorden, som har været adskilt fra atmosfæren i så lang tid, at der er opbygget en høj koncentration af opløst CO2 i dybden. Når dette vand strømmer op til overfladen, noget af CO2 frigives. Dette menes at være en vigtig proces i geologisk tid, forårsager noget af den globale opvarmning, der fulgte efter istiden.

"Vi tog dybe sedimentkerner fra bunden af ​​Beringhavet, som gav os et arkiv over regionens historie. Ved at studere kemien i sediment og fossile skaller fra marine protister kaldet foraminifera, vi rekonstruerede planktonproduktiviteten, og overflade- og bundvandsmasser. Vi var også i stand til bedre at datere sedimenterne, så vi kunne sammenligne ændringer i Beringhavet med andre globale ændringer på det tidspunkt.

"Vi opdagede, at Beringshavsregionen blev mere stratificeret under MPT med en udvidet mellemdybdevandmasse, sådan, at en af ​​de vigtige bidragsydere til global opvarmning - opblomstringen af ​​det subarktiske nordlige Stillehav - effektivt blev indskrænket."

Jordens klima har altid været udsat for betydelige ændringer, og over de sidste 600, 000 år og mere har det almindeligvis svinget mellem varme perioder, lignende i dag, og koldere, 'glaciale' perioder, hvor store dele af kontinenter er dækket af flere kilometer is.

Disse regelmæssige, naturlige ændringer i jordens klima er styret af ændringer i, hvordan jorden kredser om solen, og variationer i hældningen af ​​dens akse forårsaget af gravitationsinteraktioner med andre planeter.

Disse ændringer, kendt som orbitalcyklusser, kan påvirke, hvordan solenergi spredes over hele planeten. Nogle orbitale cyklusser kan, derfor, føre til koldere somre på den nordlige halvkugle, som kan udløse starten på istiden, mens senere cyklusser kan bringe varmere somre, får isen til at smelte.,

Disse cyklusser kan påvirkes af et væld af faktorer, der kan forstærke deres effekt. Et af dem er CO2-niveauet i atmosfæren.

Da MPT fandt sted i en periode, hvor der ikke var nogen synlige ændringer i karakteren af ​​kredsløbscyklusserne, videnskabsmænd har længe forsøgt at finde ud af, hvad der drev ændringerne til at finde sted.

Til denne forskning, Dr. Kender og hans team borede efter dybhavssediment i Beringhavet, i forbindelse med International Ocean Discovery Program, og målte kemien i de fossile skaller og sedimenter.

Teamet var i stand til at oprette en detaljeret rekonstruktion af oceaniske vandmasser gennem tiden - og fandt ud af, at lukningen af ​​Baring -strædet forårsagede, at det subarktiske nordlige Stillehav blev lagdelt i løbet af denne isperiode.

Denne lagdeling, der argumenterer, ville have fjernet CO2 fra atmosfæren og forårsaget global afkøling.

Dr. Kender tilføjede:"I dag strømmer meget af det kolde vand produceret af havisen nordpå ind i det arktiske hav gennem Beringstrædet. Efterhånden som gletsjere voksede og havniveauet faldt for omkring 1 million år siden, Beringstrædet ville have lukket, tilbageholdelse af koldere vand i Beringhavet. Denne udvidede vandmasse ser ud til at have kvælt opstrømningen af ​​dybt CO2-rigt vand og gjort det muligt for havet at binde mere CO2 ud af atmosfæren. Den tilknyttede køleeffekt ville have ændret Jordens følsomhed over for kredsløbskredsløb, forårsager koldere og længere istiden, der har karakteriseret klimaet lige siden.

"Vores resultater fremhæver vigtigheden af ​​at forstå nuværende og fremtidige ændringer i oceanerne med høj breddegrad, da disse regioner er så vigtige for langsigtet binding eller frigivelse af atmosfærisk CO2. "