Kobling af det sydlige ocean og Antarktis under et tidligere drivhus

En ny undersøgelse offentliggjort i Natur Geovidenskab viser, at temperaturen i det sydlige hav var mere tæt forbundet med omfanget af antarktisk istid under tidligere drivhusklimaer end tidligere antaget. Dette påvirker, hvordan vi ser de komplekse mekanismer, der driver klimaændringerne rundt omkring i Antarktis, en region, der betragtes som særlig sårbar over for fremtidige ændringer.

For omkring 15 millioner år siden, i miocæn, Jorden oplevede høje globale temperaturer og et drivhusklima svarende til det forventede for fremtiden. Den varme periode blev efterfulgt af en brat overgang til køligere forhold og en udvidelse af den antarktiske indlandsis.

Selvom disse ændringer gik sammen med et fald i atmosfærisk CO ₂ koncentrationer, man troede tidligere, at hovedårsagen til indlandsisens vækst var ændringer i det sydlige ocean omkring Antarktis. Dette skyldes, at tidligere data tydede på en udtalt afkøling i det hav før isudvidelsen, indebærer kun en indirekte rolle for CO ₂ for indlandsisens adfærd.

"Imidlertid, estimering af havtemperaturer fra miocæn-epoken, millioner af år siden, er en stor udfordring, siger Thomas Leutert, hovedforfatter af den nye undersøgelse.

Sammen, forskere fra Bjerknes Center for Klimaforskning og University of Bergen og kolleger fra Max Planck Institute for Chemistry i Mainz, Tyskland, har ansøgt ikke kun én, men to uafhængige metoder til at rekonstruere temperaturer i det øvre vand i det sydlige ocean.

To uafhængige metoder - De nye resultater viser, at havtemperaturen i det sydlige ocean afkøledes i låse-trin med udvidelsen af ​​den antarktiske iskappe, udfordrer den tidligere forestilling om, at Sydhavets overfladevand først blev afkølet og derved udløste isvækst på Antarktis, siger Thomas Leutert.

Undersøgelsen er en del af hans doktorafhandling ved Universitetet i Bergen og Bjerknes Center for Klimaforskning. Sammen med sin vejleder Nele Meckler, Thomas Leutert studerede sammensætningen af ​​små skaller af mikroorganismer kaldet foraminiferer, fundet i sedimentkernerne indsamlet fra det sydlige Oceans havbund.

Baseret på den relativt nye tilgang til "klumpet isotoptermometri, " Analyser af isotoper i mikrofossilerne fortæller om havtemperaturer i deres levetid.

I Tyskland, deres kolleger ved Max Planck Institute for Chemistry anvendte en anden teknik til at rekonstruere havtemperaturer, ved hjælp af sammensætningen af ​​molekyler, der stammer fra det bløde væv fra en anden slags organisme (Archaea).

De to teknikker har meget forskellige former for usikkerhed og giver derfor ikke nødvendigvis konsekvente skøn over tidligere havtemperaturer, selvom det påføres samme sted. Konsekvente resultater, på den anden side, i høj grad øge tilliden til temperaturrekonstruktionerne.

"Og faktisk, resultaterne fra begge metoder stemmer overraskende godt overens, og vise et andet billede end tidligere data, " bemærker Thomas Leutert.

CO ₂ som en fælles faktor

I lyset af resultaterne, forskerne argumenterer for, at det bliver mere sandsynligt, at en fælles faktor førte til både isvækst og havkøling. Dette medfører faldende atmosfærisk CO ₂ niveauer tilbage i fokus:Faldet i CO ₂ sandsynligvis have ført til både havafkøling og indlandsisvækst.

Den nye undersøgelse giver et nyt perspektiv på samspillet mellem atmosfærisk CO ₂ , Sydhavet, og Antarktis på tværs af en dramatisk overgang i det globale klima. Resultaterne af undersøgelsen understøtter fortolkningen af ​​en stærk følsomhed af klima på høje breddegrader over for atmosfærisk CO ₂ ændringer, også i forlængste tider.