Pludselige klimaændringer i istiden opførte sig som dominobrikker

Gennem den sidste istid, klimaet ændrede sig gentagne gange og hurtigt under såkaldte Dansgaard-Oeschger begivenheder, hvor grønlandske temperaturer steg mellem 5 og 16 grader celsius i årtier. Da visse dele af klimasystemet ændrede sig, andre dele af klimasystemet fulgte efter som en række dominoer, der væltede i rækkefølge. Sådan lyder konklusionen fra en analyse af iskernedata foretaget af en gruppe forskere, der omfattede postdoc Emilie Capron og lektor Sune Olander Rasmussen fra Sektionen for Isens Fysik, Klima og Jord på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, i Danmark.

Denne opdagelse, netop offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , er bekymrende, fordi udbredelsen af ​​havis i Arktis spillede en vigtig rolle i disse dramatiske klimaændringer fra fortiden. I dag, havisens udbredelse reduceres hurtigt, og det er usikkert, om denne del af klimasystemet kan udløse pludselige fremtidige klimaændringer.

At forstå pludselige klimaændringer i fortiden er afgørende for vores evne til med tillid til at forudsige, om noget lignende vil ske i dag eller i den nærmeste fremtid.

I løbet af de sidste mange årtier, dette har fået klimaforskere til at søge efter årsagssammenhænge til pludselige klimaændringer under istiden, hvor grønlandske temperaturer gentagne gange steg med så meget som 16 grader Celsius på blot årtier, før de langsomt falder tilbage til normale istidsniveauer.

Spørgsmålet

"Mange undersøgelser har forsøgt at besvare dette langvarige spørgsmål:Hvilken del af klimasystemet ændrede sig først, da disse cirka 30 pludselige klimaændringer, kaldet Dansgaard-Oeschger begivenheder, begyndte? Var det, for eksempel, havstrømmene i Nordatlanten, vind- og nedbørsmønstre på den nordlige halvkugle, eller spredningen af ​​havis i Arktis, der udløste klimaændringer?" siger iskerneforsker Emilie Capron fra Niels Bohr Institutet (Københavns Universitet) og Institut for Miljøgeovidenskab (CNRS/Université Grenoble Alpes/IRD/Grenoble INP) , der ledede undersøgelsen nu offentliggjort i Naturkommunikation .

Denne nye analyse afslører et overraskende mangfoldigt sæt af dynamikker inden for Dansgaard-Oeschger-begivenhederne. De samme fysiske processer ændrede sig sammen som en række af dominobrikker, men overraskende nok hverken forandringshastigheden eller rækkefølgen af ​​processerne var ens fra den ene begivenhed til den anden.

På jagt efter en forklaring

Forskerholdet brugte data fra to parallelle grønlandske iskerner, der strakte sig over den sidste istid til at skabe et billede af en typisk Dansgaard-Oeschger-begivenhed og til at bestemme, i hvilken rækkefølge dele af klimasystemet ændrede sig ved begyndelsen af ​​de bratte klimaovergange .

Målet er at kunne overføre denne viden om fortiden til nutidens klima og bruge fingeraftrykket fra tidligere klimaforandringer som en slags advarselssignal for mulige bratte klimaændringer i fremtiden.

Analysen, finansieret af EU som en Marie Skłodowska-Curie Action og fra en forskningsbevilling fra Carlsbergfondet, viste, at ændringer i forskellige dele af klimasystemet - havstrømme, havis og vindmønstre - var så tæt forbundne, at de sandsynligvis udløste og forstærkede hinanden, og førte til disse tilbagevendende bratte klimaændringer.

Bekræftet af en model

Resultaterne fik det internationale hold af forskere til at sammenligne iskernedataene med nye resultater fra klimamodelsimuleringer af den sidste istid udviklet af medforfatter Guido Vettoretti, postdoc ved Niels Bohr Instituttet. Denne klimamodel i IPCC-klassen er den samme type som dem, der bruges til at lave fremskrivninger af fremtidige klimaændringer. Sammenligningen viste, at modellen viste den samme type sammenfiltret adfærd af havis, styrken af ​​havstrømmene, og vind- og nedbørsmønstre.

Dette er positive nyheder, idet det øger vores tillid til, at disse komplekse modeller beviseligt fanger de fysiske processer, der er nødvendige for at simulere disse tidligere pludselige klimaforandringer. Imidlertid, resultatet er også bekymrende:En af de klimadominobrikker, der kunne forstyrre hele systemet under istiden, var omfanget af havisen i Nordatlanten, og den moderne udbredelse af havis har været faldende med en betydelig hastighed siden 1980'erne, fremhæver risikoen for en lignende dominoeffekt på grund af menneskeskabte klimaændringer.

Implikationer for fremtidens klima

Desværre, vores forståelse af samspillet mellem de mange dele af Jordens klimasystem er utilstrækkelig til at give os mulighed for at vurdere risikoen for lignende forekomster af pludselige klimaændringer i fremtiden.

Ligeledes, efter domino-analogien:Vi ved ikke, i hvilket omfang dominobrikkernes begyndelsesforhold er anderledes i dagens klimasystem sammenlignet med situationen under sidste istid.

"I hvert fald resultaterne understreger vigtigheden af ​​at forsøge at begrænse klimaændringer ved at for eksempel, reduktion af menneskeskabte emissioner af CO ₂ og andre drivhusgasser, både for at reducere det forudsigelige, gradvise klimaændringer og for at reducere risikoen for fremtidige pludselige klimaændringer, siger medforfatter Sune Olander Rasmussen, lektor ved Niels Bohr Institutet, og tilføjer:"Hvis du ikke vil have dominobrikkerne til at vælte, det er bedre ikke at skubbe det bord, de står på, for meget."