Iskerneforsker Don Voigt undersøger en iskerne ved projektet West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide). Kredit:Gifford Wong
En undersøgelse af to metoder til rekonstruktion af gamle temperaturer har givet klimaforskere en bedre forståelse af, hvor koldt det var i Antarktis under den sidste istid omkring 20, 000 år siden.
Antarktis, det koldeste sted på jorden i dag, var endnu koldere under sidste istid. I årtier, den førende videnskab antydede, at istidstemperaturerne i Antarktis i gennemsnit var omkring 9 grader celsius køligere end i dag.
Et internationalt hold af forskere, ledet af Oregon State Universitys Christo Buizert, har fundet ud af, at mens dele af Antarktis var så kolde som 10 grader under de nuværende temperaturer, temperaturerne over det centrale østlige Antarktis var kun 4 til 5 grader køligere, omkring halvdelen af de tidligere skøn.
Resultaterne blev offentliggjort i denne uge i Videnskab .
"Dette er det første afgørende og konsekvente svar, vi har for hele Antarktis, "sagde Buizert, en klimaændringsspecialist fra Oregon State University. "Det overraskende fund er, at mængden af afkøling er meget forskellig afhængigt af, hvor du er i Antarktis. Dette afkølingsmønster skyldes sandsynligvis ændringer i indlandsisens højde, der skete mellem istiden og i dag."
At forstå planetens temperatur i løbet af den sidste istid er afgørende for at forstå overgangen fra et koldt til et varmt klima og til at modellere, hvad der kan ske, når planeten varmer som følge af klimaændringer i dag, sagde Ed Brook, en paleoklimatolog ved OSU og en af papirets medforfattere.
"Antarktis er særlig vigtig i klimasystemet, "Sagde Brook." Vi bruger klimamodeller til at forudsige fremtiden, og de klimamodeller skal have alle mulige ting korrekt. En måde at teste disse modeller på er at sikre, at vi får fortiden rigtigt."
Undersøgelsens medforfattere er et internationalt team af forskere fra USA, Japan, Det Forenede Kongerige, Frankrig, Schweiz, Danmark Italien, Korea og Rusland. Undersøgelsen blev delvist støttet af National Science Foundation.
"Det internationale samarbejde var afgørende for at besvare dette spørgsmål, fordi det involverede så mange forskellige målinger og metoder fra iskerner over hele Antarktis, "sagde medforfatter T.J. Fudge, en adjunkt i jord- og rumvidenskab ved University of Washington. "Iskerner, der for nylig blev boret med støtte fra National Science Foundation, tillod os at få ny indsigt fra tidligere borede kerner, såvel."
Den sidste istid repræsenterer et naturligt eksperiment for at forstå planetens følsomhed over for ændringer i drivhusgasser såsom kuldioxid, sagde forskerne. Kerneprøver taget fra is, der er opbygget over hundredtusinder af år, hjælper med at fortælle denne historie.
Isboremaskiner med en nyboret iskerne ved projektet Sydpolen Iskerne (SPICEcore). Kredit:Peter Rejcek, National Science Foundation.
Forskere har tidligere brugt vandisotoper indeholdt i islagene, som i det væsentlige fungerer som et termometer, at rekonstruere temperaturer fra sidste istid. I Grønland, disse isotopændringer kan kalibreres mod andre metoder for at sikre deres nøjagtighed. Men for det meste af Antarktis, forskere har ikke været i stand til at kalibrere vandisotoptermometeret mod andre metoder.
"Det er, som om vi havde et termometer, men vi kunne ikke læse skalaen, sagde Buizert, en adjunkt i OSU's College of Earth, Ocean, og Atmosfæriske Videnskaber. "Et af de steder, hvor vi ikke havde nogen kalibrering, er Østantarktis, hvor de ældste kontinuerlige registreringer af iskerner er blevet boret, gør det til et kritisk sted for at forstå klimahistorien. "
I den nye undersøgelse, forskerne brugte to metoder til at rekonstruere gamle temperaturer, ved at bruge iskerner fra syv steder på tværs af Antarktis - fem fra Østantarktis og to fra Vestantarktis.
Borehulstermometrimetoden måler temperaturer i hele tykkelsen af en iskappe. Den antarktiske iskappe er så tyk, at den holder et minde om tidligere, koldere istidstemperaturer, der kan måles og rekonstrueres, sagde Fudge, en adjunkt i afdelingen for jord- og rumvidenskab ved University of Washington.
Den anden metode undersøger snepakkens egenskaber, når den opbygges og forvandles til is over tid. I Østantarktis, at snesækken kan variere fra 50 til 120 meter tyk og har komprimeret over tusinder af år i en proces, der er meget følsom over for temperaturændringer.
Forskerne fandt ud af, at begge metoder producerede lignende temperaturrekonstruktioner, give dem tillid til resultaterne.
De fandt også ud af, at mængden af istidskøling er relateret til islagets form. I løbet af den sidste istid, en del af den antarktiske indlandsis blev tyndere, da mængden af snefald faldt, Sagde Buizert. Det sænker overfladehøjden og afkøling i disse områder var 4 til 5 grader. På steder, hvor iskappen var meget tykkere under istiden, temperaturer afkølet med mere end 10 grader.
"Dette forhold mellem højde og temperatur er velkendt for bjergbestigere og piloter - jo højere du kommer, jo koldere det bliver, sagde Buizert.
Resultaterne er vigtige for at forbedre fremtidens klimamodellering, men de ændrer ikke forskernes opfattelse af, hvor følsom Jorden er over for kuldioxid, den primære drivhusgas produceret gennem menneskelig aktivitet, han sagde.
"Dette papir er i overensstemmelse med de førende teorier om følsomhed, "Buizert sagde." Vi er i samme grad bekymrede over klimaforandringer i dag, som vi var i går. "