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

På baggrund af en hurtigt opvarmende planet bliver behovet for bedre at forstå naturen og den langsigtede virkning af positive klima-feedback-sløjfer - processer, der accelererer virkningerne af opvarmning - kritisk vigtigt.

En måde at vurdere rollen og virkningen af ​​klimatiske feedback-processer er at bruge modelleringsstudier til at se ind i den sandsynlige fremtid baseret på, hvad vi ved nu. Klimaprojektionsmodeller er for eksempel værktøjerne bag tærskelværdien for global opvarmning på 1,5°C, der er vedtaget af det mellemstatslige panel for klimaændringer.

Alternativt kan du kigge ind i fortiden for at se, hvad der skete på et tidspunkt, hvor Jorden var op til 1-1,5°C varmere end i dag. Det er, hvad UC Santa Barbaras Syee Weldeab gjorde i et papir offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences . Professoren i palæoklimatologi fandt feedback-processer, der har angående implikationer for vores moderne, vedvarende opvarmning.

For at få et palæoklimatisk perspektiv på global opvarmning gik Weldeab og hans kolleger tilbage for omkring 128.000 til 125.000 år siden til toppen af ​​Eemian-varmeepisoden. Havene var op til 1-1,5°C varmere end under Holocæn (vores nuværende geologiske epoke). Forfatterne undersøgte marine sedimenter fra det tropiske Atlanterhav og fandt en usædvanlig stærk opvarmning af den mellemliggende vandsøjle i løbet af et kort interval inden for den høje Eemiske varmeepisode.

"Bemærkelsesværdigt nok var et væsentligt formindsket indlandsis i Grønland i stand til at producere nok smeltevand til at forstyrre den tæthedsdrevne cirkulation af Atlanterhavet," sagde Weldeab. "Dette bidrog væsentligt til den store opvarmning af de mellemliggende farvande, vi rekonstruerede."

Typisk rejser varmt, salt vand mod nord fra troperne langs havets overflade og afkøles, når det når nordlige mellem- og høje breddegrader. På dette tidspunkt falder det nu koldere, tættere vand til det dybe hav og rejser tilbage ned mod troperne. Dette samspil mellem tæthedsforskelle resulterer i de strømme, som vi er bekendt med i dag.

"Hvad der sker, når du putter en stor mængde ferskvand i Nordatlanten, er dybest set, at det forstyrrer havcirkulationen og reducerer advektion af koldt vand ind i den mellemliggende dybde af det tropiske Atlanterhav, og som et resultat opvarmer vandet på denne dybde." sagde han.

Mens tidligere undersøgelser har diskuteret den forstyrrelse, som smeltevand forårsagede af strømme og temperaturer på mellemliggende dybder, afslører det nye papir, at denne opvarmning var "større end tidligere antaget."

"Vi viser en hidtil udokumenteret og bemærkelsesværdig stor opvarmning af vand på mellemliggende dybder, der viser en temperaturstigning på 6,7°C fra den gennemsnitlige baggrundsværdi," sagde Weldeab.

Denne usædvanligt kraftige opvarmning har alvorlige konsekvenser, da det varme vand rammer marine sedimenter, der indeholder rigelige metanhydrater - en blanding af frosset vand og metan. Disse aflejringer er ikke langt under havbundens overflade.

Weldeab forklarede, at ved højt tryk og lave temperaturer opvarmer tilførslen af ​​usædvanligt varmt vand havbundens sediment, og de isindkapslede gasser begynder at opløses og frigive metan. Weldeab og kolleger brugte kulstofisotoper (13C/12C) i mikroorganismernes skaller til at afdække fingeraftrykket af metanfrigivelse og metanoxidation over vandsøjlen.

"Dette er en af ​​flere forstærkende klimatiske feedback-processer, hvor et opvarmende klima forårsagede accelereret smeltning af iskappen," sagde han. "Smeltevandet svækkede havets cirkulation, og som følge heraf blev vandet i mellemdybden markant opvarmet, hvilket førte til destabilisering af lavvandede underjordiske metanhydrater og frigivelse af metan, en potent drivhusgas."

Det vides ikke med sikkerhed, om denne feedback-cyklus vil udspille sig i den nuværende runde af global opvarmning, selvom menneskeskabt aktivitet har skabt en højere opvarmningshastighed end den, der fandt sted i Eemian-perioden. Disse resultater, ifølge forskerne, "dokumenterer og forbinder en sekvens af klimatiske begivenheder og klimatiske feedback-processer forbundet med og udløst af den næstsidste klimaopvarmning, der kan tjene som en paleo-analog for moderne igangværende opvarmning."

"Paleo-perspektiv er en nyttig tilgang til at hjælpe os med at vurdere, hvad der kan komme," sagde Weldeab. "Det behøver ikke at ske præcis, som vi fandt; hver situation er anderledes, men det giver dig en retning, hvor du skal kigge." + Udforsk yderligere

Dybhaveopvarmning i takt med klimaændringer