Het smelten van het ijs van Antarctica kan een snelle opwarming aan de andere kant van de planeet veroorzaken, volgens ons nieuwe onderzoek dat beschrijft hoe zo'n abrupte klimaatgebeurtenis plaatsvond 30, 000 jaar geleden, waarin de Noord-Atlantische regio dramatisch opwarmde.

Dit idee van "omslagpunten" in het systeem van de aarde heeft iets van een slechte rap gehad sinds de kaskraker van 2004 The Day After Tomorrow naar verluidt liet zien hoe smeltend poolijs allerlei wereldwijde veranderingen kan veroorzaken.

Maar hoewel de film zeker de snelheid en ernst van abrupte klimaatverandering overdreef, we weten wel dat veel natuurlijke systemen kwetsbaar zijn om in verschillende bedrijfsmodi te worden geduwd. Het smelten van de Groenlandse ijskap, de terugtrekking van het Arctische zomerse zee-ijs, en de ineenstorting van de wereldwijde oceaancirculatie zijn allemaal voorbeelden van potentiële kwetsbaarheid in een toekomst, warmere wereld.

Natuurlijk is het notoir moeilijk te voorspellen wanneer en waar elementen van het systeem van de aarde abrupt in een andere toestand zullen kantelen. Een belangrijke beperking is dat historische klimaatrecords vaak te kort zijn om de vaardigheid te testen van onze computermodellen die worden gebruikt om toekomstige milieuveranderingen te voorspellen, het belemmeren van ons vermogen om te plannen voor mogelijke abrupte veranderingen.

Gelukkig, echter, de natuur bewaart een schat aan bewijsmateriaal in het landschap dat ons in staat stelt te begrijpen hoe langere tijdschaalverschuivingen kunnen plaatsvinden.

Kernwaarden

Een van de belangrijkste informatiebronnen over klimaatomslagpunten in het verleden zijn de kilometerslange ijskernen die zijn geboord uit de Groenlandse en Antarctische ijskappen, die prachtig gedetailleerde informatie bewaren die teruggaat tot 800, 000 jaar.

De Groenlandse ijskernen registreren enorme, temperatuurschommelingen op millennial-schaal die zich in de afgelopen 90 jaar hebben voorgedaan in de Noord-Atlantische regio, 000 jaar. De omvang van deze schommelingen is onthutsend:in sommige gevallen steeg de temperatuur in slechts enkele decennia of zelfs jaren met 16℃.

Vijfentwintig van deze grote zogenaamde Dansgaard-Oeschger (D-O) opwarmingsgebeurtenissen zijn geïdentificeerd. Deze abrupte temperatuurschommelingen gebeurden te snel om veroorzaakt te zijn door de langzaam veranderende baan van de aarde om de zon. Fascinerend, wanneer ijskernen van Antarctica worden vergeleken met die van Groenland, we zien een "wip"-relatie:als het warmer wordt in het noorden, het zuiden koelt af, en vice versa.

Pogingen om de oorzaak van deze bipolaire wip te verklaren waren van oudsher gericht op de Noord-Atlantische regio, en omvatten smeltende ijskappen, veranderingen in de oceaancirculatie of windpatronen.

Maar zoals ons nieuwe onderzoek laat zien, dit is misschien niet de enige oorzaak van D-O-gebeurtenissen.

Onze nieuwe krant, vandaag gepubliceerd in Nature Communications, suggereert dat een ander mechanisme, met zijn oorsprong in Antarctica, heeft ook bijgedragen aan deze snelle schommelingen in de temperatuur op aarde.

Boom der kennis

We weten dat er in het verleden grote instortingen van de Antarctische ijskap zijn geweest, het verhogen van de mogelijkheid dat deze een of meer delen van het aardse systeem in een andere staat hebben getipt. Om dit idee te onderzoeken, analyseerden we een oude Nieuw-Zeelandse kauri-boom die werd gewonnen uit een veenmoeras in de buurt van Dargaville, Noordland, en die leefde tussen 29, 000 en 31, 000 jaar geleden.

Door nauwkeurige datering, we weten dat deze boom een ​​korte D-O-gebeurtenis heeft meegemaakt, waarin (zoals hierboven uitgelegd) de temperaturen op het noordelijk halfrond zouden zijn gestegen. belangrijk, het unieke patroon van atmosferische radioactieve koolstof (of koolstof-14) in de boomringen stelde ons in staat soortgelijke veranderingen te identificeren die bewaard zijn gebleven in klimaatregistraties van oceaan- en ijskernen (de laatste met beryllium-10, een isotoop gevormd door soortgelijke processen als koolstof-14). Met deze boom kunnen we dus direct vergelijken wat het klimaat deed tijdens een D-O-evenement buiten de poolgebieden, een globaal beeld geven.

Het buitengewone dat we ontdekten, is dat de warme D-O-gebeurtenis samenviel met een 400-jarige periode van oppervlaktekoeling in het zuiden en een grote terugtrekking van Antarctisch ijs.

Toen we andere klimaatrecords doorzochten voor meer informatie over wat er op dat moment gebeurde, we vonden geen bewijs van een verandering in de oceaancirculatie. In plaats daarvan vonden we een ineenstorting van de regendragende passaatwinden in de Stille Oceaan boven het tropische noordoosten van Australië, die samenviel met de 400 jaar durende zuidelijke afkoeling.

Om te onderzoeken hoe smeltend Antarctisch ijs zo'n dramatische verandering in het mondiale klimaat kan veroorzaken, we gebruikten een klimaatmodel om het vrijkomen van grote hoeveelheden zoet water in de Zuidelijke Oceaan te simuleren. De modelsimulaties lieten allemaal dezelfde respons zien, in overeenstemming met onze klimaatreconstructies:ongeacht de hoeveelheid zoetwater die in de Zuidelijke Oceaan terechtkomt, het oppervlaktewater van de tropische Stille Oceaan warmde niettemin op, veranderingen in windpatronen veroorzaakten die op hun beurt ook de Noord-Atlantische Oceaan ertoe brachten op te warmen.

Toekomstig werk richt zich nu op de reden waarom de Antarctische ijskappen zo dramatisch terugliepen. Hoe het ook gebeurde, het lijkt erop dat smeltend ijs in het zuiden abrupte wereldwijde veranderingen kan veroorzaken, iets waar we ons in een toekomstige warmere wereld bewust van moeten zijn.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.