Smeltende Antarctische ijs kan effecten aan de andere kant van de wereld veroorzaken. NASA / Jane Peterson
Het smelten van het ijs van Antarctica kan een snelle opwarming aan de andere kant van de planeet teweegbrengen, volgens ons nieuw onderzoek welke details hoe juist zo'n abrupt klimaatgebeurtenis 30,000 jaren geleden gebeurde, waarin de Noord-Atlantische regio dramatisch opwarmde.
Dit idee van 'tipping points' in het systeem van de aarde heeft sinds de 2004-kaskraker iets van een slechte rap gehad The Day After Tomorrow zou hebben aangetoond hoe smeltend poolijs allerlei wereldwijde veranderingen kan veroorzaken.
Maar hoewel de film de snelheid en ernst van abrupte klimaatverandering zeker overdreef, weten we dat veel natuurlijke systemen kwetsbaar zijn om in verschillende werkingsmodi te worden geduwd. Het smelten van de ijskap van Groenland, het terugtrekken van het Arctische zomerse zee-ijs en de ineenstorting van de mondiale oceaancirculatie zijn allemaal voorbeelden van potentiële kwetsbaarheid in een toekomstige, warmere wereld.
Natuurlijk is het notoir moeilijk te voorspellen wanneer en waar elementen van het systeem van de aarde abrupt in een andere staat zullen overgaan. Een belangrijke beperking is dat historische klimaatregistraties vaak te kort zijn om de vaardigheid van onze computermodellen te testen die worden gebruikt om toekomstige veranderingen in de omgeving te voorspellen, wat ons vermogen belemmert om te plannen voor potentiële abrupte wijzigingen.
Kernwaarden
Een van de belangrijkste bronnen van informatie over voorbije klimaatomslagpunten zijn de kilometerslange kernen van ijs geboord uit de Groenlandse en Antarctische ijskappen, die prachtig gedetailleerde informatie bewaren die teruggaat tot 800,000-jaren.
De Groenlandse ijskernen registreren enorme, millennial-schaal swingt in temperatuur that have occurred across the North Atlantic region over the past 90,000 years. The scale of these swings is staggering: in some cases temperatures rose by 16? in just a few decades or even years.
Vijfentwintig van deze grote zogenaamde Dansgaard-Oeschger (DO) opwarmingsevenementen zijn geïdentificeerd. Deze abrupte schommelingen in temperatuur gebeurden te snel om te zijn veroorzaakt door de langzaam veranderende baan van de aarde rond de zon. Fascinerend is dat wanneer ijskernen uit Antarctica worden vergeleken met die uit Groenland, we een "wip" -relatie zien: wanneer het in het noorden opwarmt, koelt het zuiden af en omgekeerd.
Pogingen om de oorzaak van deze bipolaire wip uiteen te zetten, hebben zich traditioneel gericht op de Noord-Atlantische regio en omvatten smeltende ijskappen, veranderingen in de oceaancirculatie of windpatronen.
Maar zoals uit ons nieuwe onderzoek blijkt, zijn deze misschien niet de enige oorzaak van DO-evenementen.
Onze nieuwe krant, vandaag gepubliceerd in Nature Communications, suggereert dat een ander mechanisme, met zijn oorsprong in Antarctica, ook heeft bijgedragen tot deze snelle wippen op wereldtemperatuur.
Boom van kennis
We weten dat dat er is geweest grote instortingen van de Antarctische ijskap in het verleden, wat de mogelijkheid vergroot dat deze een of meer delen van het Aardesysteem naar een andere staat hebben gekipt. Om dit idee te onderzoeken, analyseerden we een oude Nieuw-Zeelandse kauri-boom die werd gewonnen uit een veenmoeras bij Dargaville, Northland, en die jaren geleden leefde tussen 29,000 en 31,000.
Door nauwkeurige dateringen, weten we dat deze boom een korte DO-gebeurtenis doormaakte, waarin (zoals hierboven uitgelegd) de temperaturen op het noordelijk halfrond zouden zijn gestegen. Belangrijk is dat het unieke patroon van atmosferische radioactieve koolstof (of koolstof-14) in de boomringen ons in staat stelde soortgelijke veranderingen te identificeren die bewaard zijn in klimaatregistraties van oceaan- en ijskernen (de laatste met beryllium-10, een isotoop gevormd door soortgelijke processen als koolstof-14). Deze boom stelt ons dus in staat om direct te vergelijken wat het klimaat deed tijdens een DO-evenement voorbij de poolgebieden, waardoor een globaal beeld ontstaat.
Het bijzondere dat we ontdekten, was dat de warme DO-gebeurtenis samenviel met een 400-periode van oppervlaktekoeling in het zuiden en een belangrijke terugtocht van het Antarctische ijs.
Toen we door andere klimaatregistraties zochten voor meer informatie over wat er op dat moment gebeurde, vonden we geen bewijs van een verandering in de oceaancirculatie. In plaats daarvan vonden we een instorting van de regenachtige Pacific passaatwinden boven het tropische noordoosten van Australië die samenviel met de 400-jaren zuidelijke afkoeling.
Om te onderzoeken hoe smeltend Antarctisch ijs zo'n dramatische verandering in het wereldklimaat kan veroorzaken, hebben we een klimaatmodel gebruikt om de uitstoot van grote hoeveelheden zoet water in de Zuidelijke Oceaan te simuleren. De modelsimulaties vertoonden allemaal hetzelfde antwoord, in overeenstemming met onze klimaatreconstructies: ongeacht de hoeveelheid zoet water die vrijkwam in de Zuidelijke Oceaan, wisten de oppervlaktewateren van de tropische Stille Oceaan toch te verwarmen, waardoor windpatronen veranderden die op hun beurt de Noord-Atlantische Oceaan teweegbrachten ook opwarmen.
Toekomstig werk richt zich nu op wat de oorzaak was van de terugtrekking van de Antarctische ijskappen zo dramatisch. Ongeacht hoe het gebeurde, lijkt het erop dat smeltend ijs in het zuiden abrupte veranderingen in de wereld kan veroorzaken, iets waarvan we ons bewust moeten zijn in een toekomstige warmere wereld.
Over de Auteurs
Chris Turney, hoogleraar aardwetenschappen en klimaatverandering, UNSW; Jonathan Palmer, Research Fellow, School of Biological, Earth and Environmental Sciences., UNSW; Peter Kershaw, emeritus hoogleraar, aarde, atmosfeer en milieu, Monash University; Steven Phipps, Palaeo Ice Sheet Modeller, Universiteit van Tasmanië, en Zoë Thomas, Research Associate, UNSW
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.
Related Books:
at InnerSelf Market en Amazon
