Den gamle haviskerne kaster lys over moderne klimaændringer

En 170 m rekord af marine sedimentkerner udvundet fra Adélie Land i Antarktis af Integrated Ocean Drilling Program giver ny indsigt i det komplicerede forhold mellem havis og klimaændringer.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Natur Geovidenskab, forskere ved University of Birmingham, har samarbejdet i et internationalt projekt for at identificere, hvordan udsving i havisens niveauer har været forbundet med både algeopblomstring og vejrbegivenheder forbundet med El Nino i løbet af de sidste 12, 000 år.

De fandt ud af, at Antarktis-vinde stærkt påvirker udbrud og smeltning af havis, hvilket igen påvirker niveauet af alger, som kan vokse hurtigt i overfladevand, når havisen reduceres. Ændringer i algernes vækst i farvandet omkring Antarktis er vigtige nok til at påvirke den globale kulstofcyklus.

Forskerne brugte teknikker som CT-scanning (computertomografi) billeddannelse og analyse af mikrofossiler og organiske biomarkører, at undersøge forholdet mellem havis og store algevækst "opblomstring" begivenheder på årlige tidsskalaer. Fundene, produceret i samarbejde med forskningsinstitutter i New Zealand, Japan, Frankrig, Spanien og USA, spænder over hele Holocæn-perioden og har givet et meget detaljeret billede af disse forhold, der kan hjælpe med at forudsige fremtidig havis, klima og biologiske interaktioner.

Forskerne fandt ud af, at algeblomsthændelser fandt sted næsten hvert år før 4, 500 år siden. Imidlertid, et baseline-skift til mindre hyppige algeopblomstringer og typen af ​​algeproduktion efter 4,5 tusind år siden, oplevede blomstringsbegivenheder, der reagerede på El Nino Southern Oscillation (ENSO) og andre klimacyklusser, da havisens niveauer steg hurtigt. Nyligt arbejde fra mange af det samme hold forbinder udvidelsen af ​​havis på dette tidspunkt med glacial tilbagetrækning og udviklingen af ​​Ross Ice Shelf, som virker til at afkøle Antarktis overfladevand for at skabe en "havisfabrik".

Dr. James Bendle, fra University of Birmingham's School of Geography, Jord- og miljøvidenskab, er medforfatter på papiret. Han sagde:"Selvom der er en klar sammenhæng mellem temperaturstigninger i Arktis gennem de seneste årtier og havis smeltning, billedet er mere komplekst i Antarktis. Det er fordi nogle områder af Antarktis bliver varmere, men i nogle områder har havisen været stigende. Da havis reflekterer indkommende sollys, ikke kun bremses opvarmningseffekten, men alger er ikke i stand til at fotosyntetisere så let. Klimamodeller kæmper i øjeblikket med at forudsige observerede ændringer i havis for Antarktis, og vores resultater vil hjælpe klimaforskere med at bygge mere robuste og detaljerede modeller."

Han tilføjede:"Forholdet, vi har observeret med disse skiftende forhold og ENSO-vindfelterne, er særligt vigtigt. Vi ved, at El Nino forstærker virkningerne af klimaændringer i nogle regioner, så enhver indsigt, der forbinder dette med antarktisk havisen, er fascinerende og har konsekvenser for, hvordan fremtidigt langsigtet tab af havisen kan påvirke fødevæv i antarktiske farvande, såvel som kulstofkredsløbsprocesser i denne globalt vigtige region."

Dr. Katelyn Johnson, af GNS Science, i New Zealand, er hovedforfatter på papiret. Hun sagde:"Mens havisen, der varer ved fra år til år, kan forhindre disse store algeopblomstringer, havis, der bryder ud og smelter, skaber et gunstigt miljø for disse alger at vokse. Disse store alger 'opblomstringsbegivenheder' forekommer rundt om på kontinentet, danner bunden af ​​fødenettene og fungerer som kulstofdræn".

"I modsætning til Arktis, hvor stigende temperaturer har ført til reduceret havis, forholdet i Antarktis er mindre klart, ligesom den efterfølgende indvirkning på primær produktivitet. Vores nye rekord giver et langsigtet billede af, hvordan havis og klimatilstande som ENSO påvirker hyppigheden af ​​disse blomstringsbegivenheder, giver klimamodellere mulighed for at bygge mere robuste modeller."