Hvordan Antarktis ismelt kan være et tippested for hele planetens klima

Hvordan Antarktis ismelt kan være et tippested for hele planetens klima
Smelting av Antarktis is kan utløse virkninger på den andre siden av kloden.
NASA / Jane Peterson

Smelting av Antarktis is kan utløse rask oppvarming på den andre siden av planeten, ifølge vår ny forskning som beskriver hvordan bare en så brå klimahendelse skjedde for 30,000 år siden, der Nord-Atlanterhavsregionen varmet seg dramatisk.

Denne ideen om "tipping points" i jordens system har hatt noe av en dårlig rap helt siden 2004 blockbuster The Day After Tomorrow visst viste hvordan smeltende isbjørn kan utløse alle slags globale endringer.

Men mens filmen absolutt overdrev hastigheten og alvorlighetsgraden av abrupte klimaendringer, vet vi at mange naturlige systemer er sårbare for å bli presset inn i ulike driftsformer. Smeltingen av Grønlands isplate, tilbaketrekningen av den arktiske sommersjøisen og sammenbruddet av verdensomspennende sjøsirkulasjon er alle eksempler på potensial sårbarhet i en fremtidig varmere verden.

Selvfølgelig er det notorisk vanskelig å forutsi når og hvor elementene i jordens system plutselig vil tippe inn i en annen tilstand. En nøkkelbegrensning er at historiske klimaposter ofte er for korte til å teste ferdighetene i våre datamodeller som brukes til å forutsi fremtidige miljøforandringer, og hindrer vår evne til å planlegge for potensielle brå endringer.

Heldigvis, naturen bevarer et vell av bevis i landskapet som gjør at vi kan forstå hvor lengre tidsskalaforskyvninger kan skje.

Kjerneverdier

En av de viktigste kildene til informasjon om tidligere klimaendipunkter er de kilometerlange kjernene i is som bores fra de grønne og antarktiske isarkene, som bevare utsøkt detaljert informasjon strekker seg tilbake til 800,000 år.

Grønlands iskjerner rekord massive tusenårige svingninger i temperatur som har skjedd over Nord-Atlanterhavsregionen de siste 90,000-årene. Skalaen til disse svingene er svimlende: i noen tilfeller steg temperaturen med 16 ℃ på bare noen få tiår eller til og med år.

Tjuefem av disse store såkalte Dansgaard-Oeschger (DO) oppvarming hendelser har blitt identifisert. Disse brutte svingninger i temperatur skjedde for fort til å være forårsaket av Jordens sakte skiftende bane rundt Sola. Fascinerende, når iskjerner fra Antarktis sammenlignes med de fra Grønland, ser vi et "seesaw" forhold: når det varmes opp i nord, kjøler søret seg og omvendt.

Forsøk på å forklare årsaken til denne bipolære seesaw har tradisjonelt fokusert på Nordatlanten, og inkluderer smeltende isark, endringer i havsirkulasjon eller vindmønstre.

Men som vår nye forskning viser, kan disse ikke være den eneste årsaken til DO-hendelser.

Vårt nye papir, publisert i dag i Nature Communications, antyder at en annen mekanisme, med sin opprinnelse i Antarktis, også har bidratt til disse raske seesawene i global temperatur.

Kunnskapstreet

Vi vet at det har vært store sammenbrudd i det arktiske arket i Antarktis tidligere, noe som øker muligheten for at disse kan ha tippet en eller flere deler av jordsystemet til en annen tilstand. For å undersøke denne ideen, analyserte vi et gammelt New Zealand kauri-tre som ble hentet fra en torvkamp nær Dargaville, Northland, og som levde mellom 29,000 og 31,000 år siden.

Gjennom nøyaktig dating vet vi at dette treet levde gjennom en kort DO-begivenhet, i løpet av hvilken (som forklart ovenfor) temperaturene på den nordlige halvkule ville ha steget. Viktig er at det unike mønsteret av atmosfærisk radioaktivt karbon (eller karbon-14) funnet i treringene tillot oss å identifisere lignende endringer som er bevart i klimaposter fra hav og iskjerner (sistnevnte ved bruk av beryllium-10, en isotop dannet av lignende prosesser for karbon-14). Dette treet gjør det mulig for oss å sammenligne direkte hva klimaet gjorde under en DO-begivenhet utenfor polarområdene, noe som gir et globalt bilde.

Den ekstraordinære tingen vi oppdaget er at den varme DO-hendelsen sammenfalt med en 400-årig periode med overflate kjøling i sør og et stort tilbaketrekning av Antarktis is.

Da vi søkte gjennom andre klimaposter for mer informasjon om hva som skjedde da, fant vi ikke noe tegn på endring i sjøcirkulasjonen. I stedet fant vi et sammenbrudd i de regnbærende Pacific Trade-vindene over det tropiske nordøstlige Australia som var sammenfallende med 400-året sørkysten.

For å undersøke hvordan smeltende antarktis is kan forårsake en slik dramatisk forandring i det globale klimaet, brukte vi en klimamodell for å simulere utgivelsen av store mengder ferskvann i Sørhavet. Modellsimulasjonene viste alle sammen det samme svaret, i samsvar med våre klimaoppbygginger: uavhengig av mengden ferskvann som frigjøres i Sørhavet, oppvarmet overflatevannet i det tropiske Stillehavet likevel opp og forårsaker endringer i vindmønstre som igjen utløste Nordatlanten å varme også.

Den ConversationFremtidig arbeid fokuserer nå på hva som førte til at de antarktiske isarkene trakk seg så dramatisk tilbake. Uansett hvordan det skjedde, ser det ut til at smeltende is i sør kan kjøre abrupt global forandring, noe som vi bør være oppmerksomme på i en fremtidig varmere verden.

Om forfatterne

Chris Turney, professor i jordfag og klimaendring, UNSW; Jonathan Palmer, Forsker, Biologisk, Jord- og Miljøfagskolen., UNSW; Peter Kershaw, Emeritus Professor, Jord, Atmosfære og Miljø, Monash University; Steven Phipps, Palaeo Ice Sheet Modeller, University of Tasmania, og Zoë Thomas, forskningsassistent, UNSW

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker:

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = antarktisk is; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}