Havliv fundet i oldtidens Antarktis is hjælper med at løse et kuldioxidpuslespil fra istiden

Beviser på små mængder havliv i en gammel antarktisk iskappe hjælper med at forklare et langvarigt puslespil om, hvorfor stigende kuldioxidniveauer (CO₂) gik i stå i hundreder af år, da Jorden blev varmet op fra den sidste istid.

Vores undersøgelse viser, at der var en eksplosion i produktiviteten af ​​marine liv på overfladen af ​​det sydlige ocean for tusinder af år siden.

Og overraskende nok, dette havliv spillede engang en rolle i at regulere klimaet. Derfor, denne konstatering har store konsekvenser for fremtidige klimaforandringer.

At gå ind i fortiden

Vores forskning tog os på en fire timers flyvning fra Chile til Weddellhavet, i den yderste sydlige ende af Atlanterhavet, at lande på en islandingsbane på en kold breddegrad på 79° syd.

Weddellhavet er ofte kvalt med havis og har været farligt for skibe, siden de tidligste opdagelsesrejsende rejste sydpå.

I 1914, den anglo-irske opdagelsesrejsende Ernest Shackleton og hans mænd sad fast her i to år, 1, 000 kilometer fra civilisationen. De stod over for isolation, sult, frostgrader, koldbrand, omvandrende isbjerge og truslen om kannibalisme.

Det er svært at overleve her, som det er at bedrive videnskab.

Vi tilbragte tre uger i de nærliggende Patriot Hills, bore gennem is for at indsamle prøver.

Normalt når videnskabsmænd indsamler isprøver, de borer en dyb kerne lodret ned gennem de årlige lag af sne og is. Vi gjorde noget helt andet:vi gik vandret ved at bore en række kortere kerner hen over islandskabet.

Det er fordi Patriot Hills er et voldsomt vildt sted beskudt af Weddell Sea cykloner, der dumper store snefald, efterfulgt af kraftige kolde vinde (kaldet katabatiske vinde), der strømmer ud fra det polare plateau.

Mens vinden blæser hele året, de fjerner overfladeisen i en proces kaldet sublimering. Ældre, dybere is trækkes op til overfladen. Det betyder, at det at gå hen over den blå is mod Patriot Hills faktisk er som at rejse tilbage gennem tiden.

Den blotlagte is afslører, hvad der skete under overgangen fra sidste istid omkring 20, 000 år siden ind i vores nuværende varmere verden, kendt som Holocæn.

Den antarktiske kuldevending

Mens Jorden blev opvarmet, kuldioxidniveauet i atmosfæren steg hurtigt fra omkring 190 til 280 ppm.

Men opvarmningstendensen var ikke en vej.

Starter omkring 14. 600 år siden, der var en 2, 000 år lang afkølingsperiode på den sydlige halvkugle. Denne periode kaldes Antarctic Cold Reversal, og det er her CO₂-niveauerne gik i stå på omkring 240 ppm.

Hvorfor det skete var gåden, men at forstå det kan være afgørende for at forbedre nutidens klimaforandringer.

At finde liv i isen

I løbet af tre uger kæmpede vi mod vinden og sneen for at lave en detaljeret samling af isprøver, der spændte over slutningen af ​​den sidste istid.

Til vores overraskelse, skjult i vores isprøver var organiske molekyler - rester af livet i havet for tusinder af år siden. De kom fra cyklonerne ud for Weddellhavet, som fejede organiske molekyler op fra havoverfladen og dumpede dem på land for at blive bevaret i isen.

Antarktis is, som dannes ved snefald, fortæller normalt kun forskerne om klimaet. Det, der er spændende ved at finde beviser for lifẻ i oldtidens Antarktis is, er, at for første gang, vi kan rekonstruere, hvad der skete offshore i det sydlige ocean på samme tid, tusinder af år siden.

Vi fandt en usædvanlig periode, viser høje koncentrationer og en bred vifte af marine mikroplankton. Denne øgede havproduktivitet faldt sammen med den antarktiske koldvending.

Smeltende havis om sommeren opretholder livet i havet

Vores klimamodellering afslører, at Antarctic Cold Reversal var en tid med massive ændringer i mængden af ​​havis på tværs af det sydlige ocean.

Da verden slyngede ud af den sidste istid, sommervarmen ødelagde store mængder havis, der var dannet gennem vinteren. Når havisen smelter, det frigiver værdifulde næringsstoffer i det sydlige ocean, og gav næring til den eksplosion i havproduktivitet, vi fandt i isen på kontinentet.

Dette havliv fik mere kuldioxid til at blive trukket fra atmosfæren, da det fotosyntese, på samme måde som planter bruger kuldioxid. Når livet i havet dør synker de til gulvet, låser kulstoffet væk. Mængden af ​​kuldioxid, der blev absorberet i havet, var tilstrækkelig stor til at kunne registreres rundt om i verden.

Hvad det betyder for klimaændringerne i dag

I dag, Det sydlige Ocean absorberer omkring 40 % af alt kulstof, der kommer i atmosfæren af ​​menneskelig aktivitet, så vi har et presserende behov for en bedre forståelse af driverne bag denne vigtige del af kulstofkredsløbet.

Marinelivet i det sydlige ocean spiller stadig en vigtig rolle i reguleringen af ​​mængden af ​​atmosfærisk kuldioxid.

Men mens verden opvarmes med klimaændringer, mindre havis vil blive dannet i polare områder. Denne naturlige kulstofdræn for havlivet vil kun svække, stigende globale temperaturer yderligere.

Det er en rettidig påmindelse om, at selvom Antarktis kan virke fjernt, dets indflydelse på vores fremtidige klima er tættere og mere forbundet, end vi måske tror.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.