science >> Wetenschap >  >> Natuur

Abrupte klimaatveranderingsgebeurtenissen uit het verleden kunnen helpen om de toekomst te voorspellen

Omgaan met klimaatverandering zal al moeilijk genoeg zijn zonder je zorgen te maken over Dansgaard-Oescheger (DO) gebeurtenissen die daar bovenop zouden kunnen komen. Echter, hun mogelijke optreden kan niet worden afgewezen:we moeten meer weten over deze gebeurtenissen, hoe ze onze planeet in het verleden hebben beïnvloed, en hoe ze dat in de toekomst kunnen blijven doen. 'S Werelds best bewaarde ijskernen zouden al deze informatie kunnen leveren en tegelijkertijd betere klimaatmodellen mogelijk maken.

Het risico bestaat dat toenemende broeikasgasniveaus in de atmosfeer abrupte veranderingen in het klimaatsysteem veroorzaken, dat wil zeggen, veranderingen zo abrupt dat ze het vermogen van mensen ernstig kunnen uitdagen, planten en dieren om zich aan te passen. IJskerngegevens kunnen ons helpen dit risico beter te begrijpen:ze laten met name zien dat, tijdens de laatste ijstijd (ongeveer 100 000 tot 20 000 jaar geleden), De temperatuur boven de Groenlandse ijskap kan binnen enkele decennia tot 16°C veranderen.

Met zijn INTERCLIMA-project (Inter-hemispheric Coupling of Abrupt Climate Change) Dr. Joel Pedro van de Universiteit van Kopenhagen heeft geprobeerd het begrip te vergroten van de bestuursmechanismen en interhemisferische koppeling die betrokken zijn bij abrupte klimaatverandering. Door het zo te doen, hij hoopt wetenschappers te helpen de omvang en aard van de antropogene klimaatverandering die we zien te begrijpen, om hun klimaatvoorspellingen te verbeteren.

Hoe kunnen gebeurtenissen in het verleden klimaatverandering ons informeren over toekomstige risico's?

De temperatuur in de ijstijd springt, zogenaamde Dansgaard-Oeschger-evenementen, worden verondersteld te worden geassocieerd met natuurlijke instabiliteiten of 'tipping points' in de oceaan en atmosferische circulatie. Een cruciaal onderscheid tussen antropogene klimaatverandering en deze natuurlijke gebeurtenissen is dat de temperatuur op het land en de oceaan tegenwoordig bijna overal stijgt, terwijl tijdens de Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen de temperatuur snel opliep in Groenland en de Noord-Atlantische Oceaan, terwijl ze tegelijkertijd afkoelde in grote delen van het zuidelijk halfrond. Er was eigenlijk een herverdeling van warmte in het klimaatsysteem. Proberen te begrijpen of antropogene klimaatverandering het klimaatsysteem over vergelijkbare kantelpunten zou kunnen duwen, is een belangrijke motivatie voor het bestuderen van de Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen.

Door ijskernen en andere klimaatrecords van over de hele wereld te bestuderen, we krijgen informatie over de mogelijke triggers van dergelijke abrupte veranderingen, de processen die daarbij komen kijken, en hun wereldwijde impact.

Het nauwkeurig documenteren van abrupte klimaatveranderingsgebeurtenissen uit het verleden helpt ook bij het testen van klimaatmodellen. We kunnen meer vertrouwen krijgen in modellen die worden gebruikt om voorspellingen te doen over het toekomstige klimaat als onze modellen in staat zijn om het volledige bereik te simuleren van wat het klimaat in het verleden heeft gedaan.

Waarom heb je je onderzoek specifiek gebaseerd op Law Dome en Groenlandse ijskernen?

Voor mijn onderzoek heb ik ijskernen geselecteerd die de meest gedetailleerde records in de tijd bewaren (de hoogste temporele resolutie). Abrupte klimaatverandering treedt per definitie extreem snel op, om echt tot in de details te komen waar, hoe en waarom van abrupte klimaatverandering in het verleden, records met een hoge tijdresolutie zijn essentieel. Op de poolijskappen wordt de tijdresolutie van een ijskern bepaald door hoeveel sneeuw er elk jaar valt en hoeveel die jaarlijkse lagen later worden samengedrukt en uitgesmeerd door ijsstroom. De ijskern van het Noord-Groenland-ijskernproject (geboord door Deense onderzoekers) en de kernen van de Antarctic Law Dome en West Antarctic Ice Sheet Divide (geboord door Australische en Amerikaanse onderzoekers, respectievelijk) behoren tot de klimaatrecords met de hoogste resolutie die de afgelopen tienduizenden jaren beschikbaar waren.

Echter, mijn onderzoek was niet beperkt tot ijskernen. Ik heb ook contact gezocht met gemeenschappen die met meren werken, records van zee- en grotsedimenten. Het binnenhalen van gegevens uit deze bronnen was belangrijk om informatie te verkrijgen over klimaatvariabiliteit op lagere breedtegraden tijdens Dansgaard-Oeschger-evenementen.

Hoe ben je te werk gegaan om de gewenste informatie te krijgen?

Het project profiteerde enorm van netwerken en data-input van vele onderzoeksgroepen in Europa, Australië, Nieuw-Zeeland, Zuid-Amerika, Afrika en de VS. Ik gebruikte ijskerngegevens van mijn vorige onderzoeksgroep in Australië en ik werkte samen met collega's in de VS om gegevens te verkrijgen van het uitstekende West-Antarctische ijskernrecord. Op mijn gastinstituut, de Universiteit van Kopenhagen, Ik had toegang tot gegevens en expertise over de Groenlandse ijskernen.

Toen het project eenmaal vaart kreeg, via presentaties op internationale conferenties en onderzoeksreizen, Ik kon input krijgen van onderzoekers die met meren werkten, zee- en grotrecords. Voor de modelleringscomponent van het onderzoek heb ik samengewerkt met onderzoekers van de University of Wisconsin Maddison en Kiel University.

Wat kunt u ons vertellen over de resultaten van het project?

Om goed geïnformeerde beslissingen te nemen over hoe we ons het beste kunnen aanpassen aan toekomstige klimaatverandering en hoe de ergste effecten van klimaatverandering kunnen worden opgevangen, is informatie nodig over waartoe het klimaatsysteem in staat is.

Het INTERCLIMA-project heeft ons begrip verbeterd van hoe abrupte signalen van klimaatverandering worden gecommuniceerd naar verschillende delen van het klimaatsysteem. Het toonde aan dat veranderingen in het meridionale atmosferische warmtetransport abrupte klimaatvariabiliteit in de tropen van het zuidelijk halfrond veroorzaken en dat langzamere veranderingen in het oceaanwarmtetransport en zee-ijsterugkoppelingen belangrijker zijn bij het communiceren van abrupte signalen van klimaatverandering naar de zuidelijke hoge breedtegraden.

Hoe bent u/bent u van plan voort te bouwen op de resultaten van het project voor toekomstig onderzoek?

Ik werk aan de invloed van abrupte klimaatvariabiliteit op de Zuidelijke Oceaan. De Zuidelijke Oceaan is momenteel verantwoordelijk voor de opname van ongeveer 75% van de oceaanopslag van antropogene warmte en ongeveer 40% van de opslag van antropogene koolstof.

Of de Zuidelijke Oceaan in de toekomst zoveel warmte en koolstof zal blijven opnemen, is niet goed bekend. Ik denk dat een manier om deze kenniskloof te dichten is door voorbeelden te gebruiken van hoe abrupte klimaatverandering in het verleden de opname en opslag van warmte en CO2 beïnvloedde. Hiervoor werk ik met paleoklimaatobservaties, voornamelijk ijskernen en mariene kernen, samen met modelresultaten en resultaten van experimenten en theorie over fysische oceanografie in de Zuidelijke Oceaan. Ik hoop dat dit werk ons ​​begrip van het vroegere en toekomstige zee-ijs zal verbeteren, ijskap-oceaan interacties en CO2-opslag in de Zuidelijke Oceaan.

Ik werk ook aan een 'adjoint modelling'-project waarin we paleoklimaatgegevens direct willen invoeren in modelsimulaties.