Inlandsisen var afgørende for accelerationen af ​​den globale opvarmning under den sidste deglaciation

Intensiteten og hastigheden af ​​smeltning under den næstsidste issmeltning var meget højere end tidligere antaget, ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications . Ifølge konklusionerne af undersøgelsen var ustabiliteten af ​​havbaserede iskapper – dem der strømmer direkte ud i havet – i dette klimaændringsscenarie medvirkende til at accelerere den globale opvarmning.

Artiklen er baseret på et forskningsprojekt ledet af Isabel Cacho, professor ved Institut for Jord- og Oceandynamik ved Fakultet for Jordvidenskab ved University of Barcelona og medlem af UB Consolidated Research Group in Marine Geosciences, sammen med Heather M. Stoll, professor ved det schweiziske føderale teknologiske institut i Zürich (Schweiz).

At kende præcist hastigheden af ​​smelteprocessen af ​​store polare ismasser er en af ​​de store videnskabelige udfordringer vedrørende klimaændringer. Studiet af tidligere isafsmeltninger – selvom de ikke er analoge med den nuværende situation – giver et eksperimentelt scenarie til at analysere reaktionshastigheden for disse ismasser.

For at studere smelteprocesserne på planeten var der indtil nu kun solide kronologier tilgængelige for den sidste deglaciation, en klimatisk periode, der varede omkring 9.000 år. Undersøgelsen, der delvist er udført på de videnskabelige og teknologiske centre i UB (CCiTUB), præsenterer nu den første registrering af smeltningen af ​​den næstsidste deglaciation med en robust og kontrasteret kronologi, og den afslører, at denne afsmeltning var koncentreret over en periode på ca. omkring 5.000 år – fra 135.000 til 130.000 år før nutiden – hvilket introducerede betydelige ændringer i de kronologier, der var blevet accepteret indtil nu.

Stalagmitter på de cantabriske bjerge for at studere klimaændringer

Den næstsidste deglaciation er en periode, der er svær at datere ved hjælp af marine optegnelser, altid baseret på indirekte teknikker, der er meget upræcise til at analysere ændringer i klimasystemet på en tidsskala på årtier, århundreder eller endda årtusinder. Denne undersøgelse er baseret på analysen af ​​stalagmitter fra hulerne i de cantabriske bjerge på den Iberiske Halvø, klimaarkiver, der afslører ændringer i saltholdigheden i Nordatlanten, der stammer fra smeltningen af ​​store polare iskapper og; desuden giver de oplysninger om udviklingen af ​​atmosfæriske temperaturer i regionen i fortiden.

"Til dato var denne næstsidste afglaciation kun godt dateret i huleregistreringer fra tropiske områder (Asien og Sydamerika), men i intet tilfælde var de i stand til at fange smeltesignalet over Nordatlanten," siger Isabel Cacho, ICREA Academia-forsker ved UB.

Brugen af ​​stalagmitter som klimasensorer gør det muligt at etablere kronologier med høj videnskabelig nøjagtighed. Men derudover opfanger kemien i det karbonat, der danner stalagmitterne, klimatiske variabler, der er afgørende for at rekonstruere klimaet. I tilfældet med hulerne i denne undersøgelse overfører nedbør i Nordatlanten smeltesignalet til karbonatet, mens jordens biologiske aktivitet fikserer lufttemperatursignalet til kemien i vandet, der trænger ind i hulen.

Hav, atmosfære og kryosfære

Integrationen af ​​disse tre elementer - faste kronologier, issmeltning og temperaturindikatorer - giver de offentliggjorte optegnelser en unik karakter af ekstraordinær værdi for at forstå processerne af atmosfære-hav-interaktion under faser af global planetarisk opvarmning. Disse resultater har gjort det muligt for os at omformulere tidligere accepterede hypoteser og at skitsere en ny kronologisk ramme, der er blevet overført til eksisterende marine optegnelser, hvilket giver et nyt perspektiv på hastigheden af ​​de processer, der arbejder under den næstsidste deglaciation.

"Vores undersøgelse etablerer et ankerpunkt i kronologien fra begyndelsen til slutningen af ​​smeltningen, hvilket bekræfter den længe accepterede hypotese om, at ændringer i solstråling styret af Jordens orbitale bevægelser er udløserne af denne store klimaændring," siger Isabel Cacho. "Men det giver os mulighed for for første gang at etablere en robust kronologi af de oceaniske og atmosfæriske feedback-processer, der blev udløst af denne indledende ændring af bestråling, en ændring, der var meget beskeden med hensyn til Jordens energibalance."

"Derfor blev intensiteten af ​​den sidste deglaciations opvarmning ikke styret af ændringer i solstråling, men af ​​klimafeedback-processer mellem havet, atmosfæren og kryosfæren eller ismassen," tilføjer hun.

Skørheden af ​​havbaserede iskapper

Havbaserede iskapper var medvirkende til at fremskynde opvarmningsprocessen ved den næstsidste afisning. "Havstrømme bidrager til smeltningen af ​​bunden af ​​disse gletsjere, og efterhånden som disse strukturer bliver mere flydende og skrøbelige, accelereres hastigheden af ​​gletsjerens progression, og isen udledes direkte i havet med en hastighed, der ikke tillader gletsjeren at regenerere," forklarer professor Judit Torner, medlem af UB Consolidated Research Group in Marine Geosciences og medforfatter af undersøgelsen.

Imidlertid har den direkte udledning af is i havet en direkte indvirkning på havstrømmene, og det forårsagede en brat opbremsning af havcirkulationen i Nordatlanten. "Dette er sket gentagne gange i fortiden, men vores undersøgelse indikerer, at denne proces var særlig intens, hurtig og langvarig under den næstsidste deglaciation," tilføjer Torner.

Denne ændring i cirkulationen var afgørende for klimaudviklingen, da den direkte påvirkede det oceaniske kulstofkredsløb med en stigning i atmosfærisk CO₂ niveauer og derfor i atmosfærens drivhuseffekt. "Dette forårsagede en enorm forstærkning af opvarmningsprocessen under denne næstsidste deglaciation," påpeger forskerne.

Fortidens gletsjere, lektioner fra nutiden

I dag har en stor del af gletsjerne i Grønland og Antarktis en havbase, der viser tegn på smeltning og destabilisering. En anden grund til bekymring er, at de oceaniske og atmosfæriske processer, der reagerede på smeltningen beskrevet i artiklen, ikke er forskellige fra dem, der er beskrevet i andre deglaciationer, "men den næstsidste deglaciation," siger Isabel Cacho, "er unik i den forstand, at den gav vej til en mellemistid, der var varmere end den nuværende (ca. 0,5-1,5ºC varmere end førindustrielle temperaturer)". Disse forhold varede i århundreder og forårsagede en overlegen afsmeltning af is i Grønland og Antarktis, hvilket hævede havniveauet med 5-6 meter over det nuværende niveau. "Dette tyder på, at ikke kun selve feedbackprocesserne, men også den hastighed, de reagerer med, er i stand til at forme intensiteten af ​​klimaændringer," tilføjer Cacho.

"Dette er meget bekymrende, da vi i øjeblikket oplever de hurtigste klimaændringer i vores planets historie. Vores observationer af tidligere klimaer bekræfter tilgængelige klimafremskrivninger, og opfordrer os til at indføre foranstaltninger for at begrænse den globale opvarmning til under 1,5°C og dermed bremse en række ændringer, som vil koste os og de økosystemer, der opretholder os, høje omkostninger. Men at begrænse klimaforandringerne kræver øjeblikkelig handling på alle niveauer," slutter forskerne. + Udforsk yderligere

Paleoklimatolog afslører ældgammel klimafeedback-loop, der accelererede virkningerne af Jordens sidste opvarmningsepisode