Hvorfor intensiverede glacialernes cyklusser for en million år siden? Forskere finder spor på bundet af Atlanterhavet

Der skete noget stort med planeten for omkring en million år siden. Der var et stort skift i Jordens klimasystems reaktion på variationer i vores kredsløb omkring Solen. Skiftet kaldes Mid-Pleistocene Transition. Før MPT skete cyklusser mellem glaciale (koldere) og interglaciale (varmere) perioder hvert 41.000 år. Efter MPT blev glaciale perioder mere intense - intense nok til at danne iskapper på den nordlige halvkugle, der varede 100.000 år. Dette gav Jorden de regelmæssige istidscyklusser, der har varet ved i menneskets tid.

Forskere har længe undret sig over, hvad der udløste dette. En sandsynlig årsag ville være et fænomen kaldet Milankovitch-cyklusser - cykliske ændringer i Jordens kredsløb og orientering mod Solen, der påvirker mængden af ​​energi, som Jorden absorberer. Dette, er forskerne enige om, har været den vigtigste naturlige drivkraft for skiftende varme og kolde perioder i millioner af år. Forskning har dog vist, at Milankovitch-cyklussen ikke undergik nogen form for stor forandring for en million år siden, så noget andet var sandsynligvis på arbejde.

Sammenfaldende med MPT oplevede et stort system af havstrømme, der hjælper med at flytte varme rundt på kloden, en alvorlig svækkelse. Det system, som sender varme nordpå gennem Atlanterhavet, er Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Var denne afmatning relateret til skiftet i glaciale perioder? Hvis ja, hvordan og hvorfor? Det har været åbne spørgsmål. Et nyt papir offentliggjort i dag i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences foreslår et svar.

Forskerne analyserede kerner af dybhavssedimenter taget i det sydlige og nordlige Atlanterhav, hvor gamle dybe farvande passerede og efterlod kemiske spor. "Det, vi fandt, er, at Nordatlanten, lige før dette styrt, opførte sig meget anderledes end resten af ​​bassinet," sagde hovedforfatter Maayan Yehudai, der udførte arbejdet som ph.d. studerende ved Columbia University's Lamont-Doherty Earth Observatory.

Forud for det havcirkulationsstyrt begyndte iskapperne på den nordlige halvkugle at holde sig mere effektivt til deres grundfjeld. Dette fik gletschere til at vokse sig tykkere, end de havde før. Dette førte igen til en større global afkøling end før, og forstyrrede det atlantiske varmetransportbånd. Dette førte til både stærkere istider og istidscyklusskiftet, siger Yehudai.

Forskningen understøtter en længe omdiskuteret hypotese om, at den gradvise fjernelse af akkumuleret glat kontinental jord under tidligere istider gjorde det muligt for iskapper at klamre sig tættere til det ældre, hårdere krystallinske bjerggrund nedenunder og blev tykkere og mere stabilt. Resultaterne indikerer, at denne vækst og stabilisering lige før svækkelsen af ​​AMOC formede det globale klima.

"Vores forskning adresserer et af de største spørgsmål om den største klimaændring, vi har haft siden begyndelsen af ​​istiderne," sagde Yehudai. "Det var en af ​​de mest væsentlige klimaovergange, og vi forstår det ikke helt. Vores opdagelse fastlægger oprindelsen af ​​denne ændring til den nordlige halvkugle og de iskapper, der udviklede sig der, som drev dette skift mod de klimamønstre, vi observerer i dag. Dette er et meget vigtigt skridt hen imod at forstå, hvad der forårsagede det, og hvor det kom fra. Det fremhæver vigtigheden af ​​den nordatlantiske region og havcirkulationen for nuværende og fremtidige klimaændringer."

Forskningen blev også ledet af Yehudais rådgiver, Lamont geokemiker Steven Goldstein, sammen med Lamont kandidatstuderende Joohee Kim. Andre samarbejdspartnere omfattede Karla Knudson, Louise Bolge og Alberto Malinverno fra Lamont-Doherty; Leo Pena og Maria Jaume-Segui fra universitetet i Barcelona; og Torsten Bickert fra universitetet i Bremen. Yehudai er nu på Max Planck Institute for Chemistry.