Hvor kold var istiden? Det ved forskere nu

Et team ledet af University of Arizona har fastgjort temperaturen fra den sidste istid - det sidste istidsmaksimum på 20, 000 år siden - til omkring 46 grader Fahrenheit (7,8 C).

Deres resultater giver klimaforskere mulighed for bedre at forstå sammenhængen mellem nutidens stigende niveauer af atmosfærisk kuldioxid - en stor drivhusgas - og den gennemsnitlige globale temperatur.

Det sidste istidsmaksimum, eller LGM, var en kold periode, hvor enorme gletsjere dækkede omkring halvdelen af ​​Nordamerika, Europa og Sydamerika og mange dele af Asien, mens flora og fauna, der var tilpasset kulden, trivedes.

"Vi har en masse data om denne tidsperiode, fordi den er blevet undersøgt i så lang tid, " sagde Jessica Tierney, lektor i UArizona Institut for Geovidenskab. "Men et spørgsmål, videnskaben længe har ønsket svar på, er simpelt:Hvor kold var istiden?"

Sporing af temperatur

Tierney er hovedforfatter på et papir offentliggjort i dag i Natur der fandt ud af, at den gennemsnitlige globale temperatur i istiden var 6 grader Celsius (11 F) køligere end i dag. For kontekst, den gennemsnitlige globale temperatur i det 20. århundrede var 14 C (57 F).

"I din egen personlige erfaring lyder det måske ikke som en stor forskel, men, faktisk, det er en kæmpe forandring, " sagde Tierney.

Hun og hendes team lavede også kort for at illustrere, hvordan temperaturforskelle varierede i specifikke regioner over hele kloden.

"I Nordamerika og Europa, de nordligste dele var dækket af is og var ekstremt kolde. Selv her i Arizona, der var stor afkøling, " sagde Tierney. "Men den største afkøling var på høje breddegrader, såsom Arktis, hvor det var omkring 14 C (25 F) koldere end i dag."

Deres resultater passer med videnskabelig forståelse af, hvordan Jordens poler reagerer på temperaturændringer.

"Klimamodeller forudsiger, at de høje breddegrader bliver varmere hurtigere end lave breddegrader, " sagde Tierney. "Når du ser på fremtidige fremskrivninger, det bliver rigtig varmt over Arktis. Det kaldes polær forstærkning. Tilsvarende under LGM, vi finder det omvendte mønster. Højere breddegrader er bare mere følsomme over for klimaændringer og vil forblive det fremover."

At tælle kulstof

At kende istidens temperatur betyder noget, fordi det bruges til at beregne klimafølsomhed, hvilket betyder, hvor meget den globale temperatur skifter som reaktion på atmosfærisk kulstof.

Tierney og hendes team fastslog, at for hver fordobling af atmosfærisk kulstof, den globale temperatur bør stige med 3,4 C (6,1 F), hvilket er i midten af ​​det område, som den seneste generation af klimamodeller forudsiger (1,8 til 5,6 C).

Atmosfæriske kuldioxidniveauer under istiden var omkring 180 ppm, hvilket er meget lavt. Før den industrielle revolution, niveauer steg til omkring 280 dele per million, og i dag har de nået 415 dele pr. million.

"Paris-aftalen ønskede at holde den globale opvarmning til højst 2,7 F (1,5 C) i forhold til førindustrielle niveauer, men med kuldioxidniveauer, der stiger, som de er, det ville være ekstremt svært at undgå mere end 3,6 F (2 C) opvarmning, " sagde Tierney. "Vi har allerede omkring 2 F (1,1 C) under vores bælte, men jo mindre varme vi bliver jo bedre, fordi jordsystemet virkelig reagerer på ændringer i kuldioxid."

At lave en model

Da der ikke var nogen termometre i istiden, Tierney og hendes team udviklede modeller til at omsætte data indsamlet fra havplanktonfossiler til havoverfladetemperaturer. De kombinerede derefter de fossile data med klimamodelsimuleringer af LGM ved hjælp af en teknik kaldet dataassimilering, som bruges i vejrudsigten.

"Det, der sker på et vejrkontor, er, at de måler temperaturen, tryk, luftfugtighed og bruge disse målinger til at opdatere en prognosemodel og forudsige vejret, " sagde Tierney. "Her, vi bruger Boulder, Colorado-baserede National Center for Atmospheric Research klimamodel til at producere en hindcast af LGM, og så opdaterer vi denne hindcast med de faktiske data for at forudsige, hvordan klimaet var."

I fremtiden, Tierney og hendes team planlægger at bruge den samme teknik til at genskabe varme perioder i jordens fortid.

"Hvis vi kan rekonstruere tidligere varme klimaer, " hun sagde, "så kan vi begynde at besvare vigtige spørgsmål om, hvordan Jorden reagerer på virkelig høje kuldioxidniveauer, og forbedre vores forståelse af, hvad fremtidige klimaændringer kan bringe."