4. december 2020

Klimaet ændrede sig brat, da havisen mod nord mindskedes

KLIMA:

Forskere fra Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, har i samarbejde med norske forskere gennem ERC Synergy projektet Ice2Ice, vist, at pludselige skift i klimaet i den sidste istid skete som følge af et udbredt fald i havisudbredelsen. Det videnskabelige gennembrud sætter punktum for en lang debat om de mekanismer, der forårsager pludselige klimaændringer under istiden, og dokumenterer at årsagen til hastigheden og omfanget af de pludselige klimaskift i den sidste istid, skal findes i oceanerne.

Ishav
'Vi har undersøgt hvordan havis udbredelsen ændrede sig under sidste istid, både marine kerner og iskerner', Helle Astrid Kjær, adjunkt. Foto: Københavns Universitet

Videnskabelig evidens for hurtige klimaændringer i fortiden er endelig opnået

Under den sidste istid, for ca. 10.000 til 110.000 år siden, var den nordlige halvkugle dækket af gletscher is, men også et udbredt havis dække, som blandt andet dækkede de nordiske have. Det kolde istidsklima blev dog afbrudt af perioder med hurtig opvarmning på op til 16,5 grader C over den grønlandske iskappe, såkaldte Dangaard-Oeschger (D-O) events.

Disse hurtige istids-klimafluktuationer blev opdaget i grønlandske iskerneboringer for årtier siden, men deres årsag har været til stor videnskabelig debat. D-O events bærer på en særlig betydning i dag, da deres hurtige opvarmningsrate lader til at være meget lig det, som også kan observeres i store dele af Arktis nu. De nye resultater viser at fortidens pludselige klimaændringer var tæt knyttet til hurtige og omfattende fald i havisens udbredelse i de nordiske have. En vigtig viden idet havisen i vores tid mindskes år for år.

”Vores indtil nu mest omfattende og detaljerede rekonstruktion af havisen dokumenterer vigtigheden af det hurtige fald i havisudbredelsen og de tilknyttede feedback mekanismer, som forårsager hurtige klimaskift”, siger studiets norske førsteforfatter, Henrik Sadatzki.

Sedimentkerne- og iskernedata blev kombineret for at nå resultatet

De norske forskere undersøgte to sedimentkerner fra norskehavet og de danske en iskerne fra Østgrønland for ændringer i havisudbredelsen. Både sediment kerner og iskerner blev omhyggeligt dateret og yderligere linket til hinanden ved adskillige vulkanske askelag (tephra), som kunne identificeres i begge.

Fortidens havis-udbredelse blev rekonstrueret i de marine kerner ved at kigge på forholdet mellem specifikke organiske molekyler der produceres af alger, der lever i havis, og andre af alger, der lever i isfrit vand. I Renland iskernen fra Østgrønland kiggede forskerne på bromin-indholdet. Bromin indholdet i iskerner fra land relaterer til nyformet havis, idet bromin øges når havis dannes. En holdbar kronologi og havis information i både sedimentkerner og iskernen kunne således bruges til at undersøge omfanget af havis-ændringerne i de nordiske have under sidste istid.

”Vi har undersøgt hvordan havis udbredelsen ændrede sig under sidste istid, både marine kerner og iskerner. Med den høje opløsning vi har i vores datasæt kan vi se, at de nordlige have under istidens hurtige klimaskift ændrer sig, fra at være helt isdækkede året rundt til at have sæsonvarierende isdække. Den viden kan vi bruge til bedre at forstå, hvordan det havis-tab vi observerer i dag, kan påvirke klimaet i Arktis”, siger Helle Astrid Kjær, adjunkt ved forskergruppen Is, Klima og Geofysik ved Niels Bohr Institutet.

Fortidens havis-ændringer viser hvordan klimaet i dag kan ændre sig brat

De data, gruppen af forskere præsenterer, viser at de nordiske have var dækket af et omfattende lag af havis i kolde perioder, mens varmere perioder var præget af reduceret, årstidsbestemt havis, vekslende med temmelig åbne, isfri oceaner. ”Vores optegnelser viser, at udbredt tab af havis kan være sket i en periode på 250 år eller mindre, samtidig med en fase hvor vandet i oceanerne mod nord blev blandet med det nordiske hav, og at denne situation førte til pludselige skift i den atmosfæriske opvarmning”, siger Henrik Sadatzki.

Idet de nordiske have ændrede sig brat fra isdækket til åbent hav, undslap varmeenergi fra det forholdsvis varmere oceanvand til den kolde atmosfære, og førte til en forstærkning af den pludselige opvarmning af klimaet. Studiets resultat dokumenterer, at havisen er et ”tipping element” i det tæt sammenkoblede ocean-is-klima system. Det er ekstra relevant nu, idet det stadigt mere åbne ocean mod nord i dag kan føre til lignende, hurtige ændringer af klimaet.

Link til den videnskabelige artikel: https://www.pnas.org/content/117/47/29478