Forskning bekræfter tidspunktet for smeltning af tropiske gletsjer i slutningen af ​​den sidste istid

Tropiske gletsjere i Afrika og Sydamerika begyndte deres tilbagetog samtidig i slutningen af ​​den sidste istid omkring 20, For 000 år siden, ifølge en Dartmouth-undersøgelse.

Fundet af synkronisering i istilbagetrækning på tværs af de globale troper afklarer, hvordan de lave breddegrader blev transformeret under en af ​​Jordens mest ekstreme klimaforandringer og kan hjælpe nutidens forudsigelser om vores egen klimafremtid.

Studiet, udgivet i Videnskab fremskridt , støtter den overvældende videnskabelige konsensus om kuldioxidens rolle i at forårsage globale klimaændringer, men tilføjer yderligere niveauer af kompleksitet til forståelsen af ​​Jordens klimasystem og hvordan istider hurtigt slutter. Resultatet bidrager også til forståelsen af ​​rækkefølgen af ​​glacial tilbagetrækning mellem troperne og polarområderne på det tidspunkt

"Kuldioxid er det, der fik Jorden til at komme ud af den sidste istid, " sagde Meredith Kelly, en lektor ved Department of Earth Sciences i Dartmouth, og seniorforsker på undersøgelsen. "Men der er også processer, der begyndte før kuldioxid steg, som er vigtige for den overordnede historie om, hvordan perioden sluttede, og det var det, vi ville forstå."

Ifølge Dartmouth-undersøgelsen, gletsjere i tropisk Afrika og Sydamerika nåede deres maksimale udstrækning omkring 29, 000-21, 000 år siden og begyndte derefter at smelte. Dette tilbagetog er tidligere end den betydelige stigning i atmosfærisk kuldioxid, der blev registreret ved omkring 18, 200 år siden.

Resultaterne viser en tendens til stigende tropiske temperaturer over hele planeten og tyder på, at opvarmningen kan være forårsaget af en reduktion i temperaturforskellene mellem Jordens polare områder og troperne.

I slutningen af ​​den sidste istid i Arktis, små ændringer i Jordens kredsløb resulterede i mere solstråling og varmere temperaturer, og forårsagede et tilbagetog af de nordlige iskapper. I Antarktis, ændringen af ​​planetens vinkel til solen skabte længere somre. Reduktionen i temperaturgradienten mellem polerne og troperne bremsede varmebevægelsen ud af de lave breddegrader til det yderste nord og syd, gør troperne varmere og resulterer i hurtigere tab af gletschere i regionen.

Da ændringer i havets og atmosfæriske cirkulationsmønstre og stigningen i kuldioxid tog over, planeten blev efterladt i en overvældende opvarmningsspiral, der smeltede iskapper nær polerne og næsten eliminerede gletsjere i troperne.

"Bare et par tusinde år kan gøre hele forskellen i vores forståelse af tidligere og nuværende klimaforandringer, " sagde Margaret Jackson, der fungerede som hovedforfatter af undersøgelsen, mens en ph.d. studerende ved Dartmouth. "Denne undersøgelse viser, at gletsjere reagerede på opvarmning, selv før den deglaciale stigning i kuldioxid skubbede planeten ud over kanten for at afslutte den sidste istid."

Ud over en samtidig, pan-tropisk opvarmning, undersøgelsens yderligere konstatering af, at tropiske gletsjere nåede deres maksimale udstrækning på samme tid som gletsjere på højere breddegrader, bekræfter en global synkronisering af afkøling under den sidste istid.

Feltforskning til undersøgelsen blev udført på gletsjermoræner i de ækvatoriale Rwenzori-bjerge beliggende på grænsen mellem Uganda og Den Demokratiske Republik Congo. Bjerggletsjere, især dem, der ligger højt i tropiske områder, er følsomme over for temperaturændringer. Undersøgelsen brugte tidligere udstrækninger af tropiske gletsjere til at udlede tidligere ændringer i tropiske temperaturer.

Forskere bestemte tidspunktet for tropisk gletsjers fremrykning og tilbagetrækning ved at analysere beryllium-10, en radioaktiv isotop, der fremstilles i kvarts. Da beryllium-10 kun fremstilles, når en klippeoverflade udsættes for atmosfæren, dens koncentration angiver, hvor lang tid der er gået siden en glacial moræne blev aflejret.

Tidligere forskning ved hjælp af beryllium-10-datering viste, at nogle tropiske gletsjere opnåede deres maksimale udstrækning under højden af ​​den sidste istid. Men disse resultater var begrænset til Sydamerika. Dartmouth-undersøgelsen genberegnede de tidligere bestemte data taget fra steder i det tropiske Sydamerika og udvidede resultaterne til det tropiske Østafrika for at demonstrere, at gletsjertab i denne periode var et pan-tropisk fænomen.

"Vi vidste fra tidligere arbejde, at tropiske gletsjere i Sydamerika kan have trukket sig tidligt tilbage, men vi vidste ikke, hvor udbredt fænomenet var. Rwenzori-bjergene viste sig at være det perfekte udendørs laboratorium til at bekræfte den pan-tropiske timing af tidligere klimaændringer, " sagde Jackson.

Mens iskerneregistreringer fra troperne er tilgængelige for forskere, Det kan være komplekst at fortolke information om tidligere klima fra dem. Da troperne er langt fra den direkte afkøling af iskapper på høje breddegrader, regionen kan bruges til bedre at forstå globale temperaturer i den sidste istid og hjælpe med at give fingerpeg om, hvordan Jordens temperatur ændrede sig over tid.

Undersøgelsen hjælper også forskere med at forstå, hvordan temperaturgradienter, drivhusgasser, atmosfærisk cirkulation og havcirkulation arbejder sammen for at få planeten til at "vende" mellem kolde og varme perioder.

"Dagens planet er på vej ind i en ny klimatilstand, der er uden fortilfælde i de sidste millioner af år, " sagde Kelly. "Modeller af tidligere forandringsbegivenheder kan hjælpe os med at forudsige fremtiden, og vores mere fuldstændige forståelse af troperne fungerer som et vigtigt puslespil."

Eksisterende forskning på tropiske gletsjere under den sidste istid er begrænset til Afrika og Sydamerika. Fremtidigt arbejde sigter mod at afgøre, om steder i andre regioner kan bidrage til forståelsen af ​​globale klimaændringer.