Gedurende de laatste 800, 000 jaar, Antarctische temperaturen en atmosferische kooldioxideconcentraties hebben een vergelijkbare evolutie laten zien. Echter, ze waren anders tijdens de overgang naar de laatste ijstijd - ongeveer 80, 000 jaar geleden, de temperatuur daalde terwijl het kooldioxidegehalte van de atmosfeer relatief stabiel bleef. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en het Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research heeft nu ontdekt dat een dalende zeespiegel mogelijk verhoogde vulkanische activiteit in de oceaan heeft veroorzaakt, wat de anomalie kan verklaren. De resultaten worden vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Klimaatevolutie vertoont regelmatigheden die kunnen worden getraceerd gedurende lange perioden van de geschiedenis van de aarde. Een daarvan is dat de wereldgemiddelde temperatuur en de kooldioxideconcentratie in de atmosfeer meestal hand in hand gaan. Over het algemeen, als de temperatuur daalt, ook de CO2-waarden dalen, en vice versa.

Echter, er zijn uitzonderingen. Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel en het Alfred-Wegener-Instituut Helmholtz Center for Polar and Marine Research heeft nu een mogelijke oorzaak voor dergelijke onregelmatigheden ontdekt. Een voorbeeld is de laatste overgang naar glaciale omstandigheden. Op ongeveer 80, 000 jaar geleden, de temperaturen daalden, maar de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer bleef enkele duizenden jaren relatief stabiel. De reden zou een verhoogde vulkanische activiteit in de oceanen kunnen zijn, veroorzaakt door een dalende zeespiegel. De studie wordt vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Tijdens de ontwikkeling van glaciale omstandigheden, temperaturen dalen en ijskappen vormen zich, resulterend in de herverdeling van water van de oceaan naar continentale regio's. Dus, de zeespiegel daalt en de druk op de onderliggende korst van de zeebodem neemt af, wat de productie van magma bevordert.

"Om deze processen beter te begrijpen en te kwantificeren, we ontwikkelden een uitgebreid computermodel dat we integreerden met geodynamische gegevens. In aanvulling, we hebben paleo-klimaatgegevens geanalyseerd en simulaties uitgevoerd met een model van de wereldwijde koolstofcyclus, " zegt Dr. Jörg Hasenclever, de hoofdauteur van de studie. De studie onderzocht de reactie van mid-oceanische ruggen en van 43 vulkanen op oceaaneilanden op veranderingen in het glaciale zeeniveau.

"Onze aanpak heeft aangetoond dat de afnemende druk op de zeebodem een ​​verhoogde uitstoot van lava en kooldioxide had kunnen veroorzaken. De verhoogde vulkanische kooldioxidestroom heeft mogelijk de atmosferische kooldioxideconcentraties gestabiliseerd tijdens de afdaling van het klimaatsysteem naar de laatste ijstijd, " zegt Prof. Dr. Lars Rüpke van GEOMAR.

De onderzoeken suggereren dat er nauwe interacties bestaan ​​tussen de aarde en het klimaatsysteem op relatief korte geologische tijdschalen van ongeveer 5, 000 tot 15, 000 jaar. Co-auteur Dr. Gregor Knorr van het Alfred-Wegener-Instituut zegt:"Dergelijke interacties kunnen een nieuwe component zijn voor onderzoek naar aardsystemen om de klimaatevolutie in tijden van glaciale zeespiegelveranderingen beter te begrijpen."