In de recente geschiedenis van de aarde, het klimaat is gevarieerd na ~ 100, 000 jaar, glaciaal-interglaciale cycli met hogere en lagere temperaturen en broeikasgasconcentraties. Tijdens de koudste ijstijden, wereldgemiddelde temperaturen waren ongeveer 5 ° C koeler dan nu met ongeveer de helft minder koolstofdioxide in de atmosfeer. Deze cycli werden versneld door variaties in de baan van de aarde, maar er is nog steeds een beperkt begrip van de typen, maten en tijdstippen van de specifieke processen die hebben geleid tot veranderingen in temperatuur en broeikasgassen.

Een onderzoek naar gegevensanalyse/modellering van het aardsysteem, net gepubliceerd in PNAS ( Proceedings van de National Academy of Science van de Verenigde Staten van Amerika) laat zien dat de stoftoevoer naar de atmosfeer en de oceaan exponentieel toenam met dalende temperatuur en dat deze verbeterde invoer de wereldwijde afkoeling en kooldioxideafname tijdens de koudste glaciale omstandigheden versterkte.

Zoals uitgelegd door professor Gary Shaffer (Universiteit van Magallanes (Chili), en Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen) die de studie leidde, dit "levert een belangrijk stuk op de gletsjer-interglaciale klimaatcycluspuzzel en onderstreept de belangrijke rol van stof in het klimaatsysteem".

Stofafzettingsgegevens over de laatste drie glaciale cycli

Atmosferisch stof koelt de aarde af door inkomend zonlicht te weerkaatsen en wolkenvorming te wijzigen. Verder, invoer van door stof verspreid ijzer naar het oceaanoppervlak bevrucht de biologische productie van de oceaan in bepaalde oceaangebieden, wat leidt tot minder koolstofdioxide in de atmosfeer.

De studie maakte gebruik van stofafzettingsgegevens over de laatste drie glaciale cycli van subtropische breedtegraden op het noordelijk halfrond en hoge breedtegraden op het zuidelijk halfrond, hotspots voor de atmosferische koeling en oceaanbevruchtingseffecten, respectievelijk, en vond de exponentiële afhankelijkheden van de hierboven genoemde temperatuur. Simulaties met het Deense Center for Earth System Science (DCESS) -model toonden de versterkte koeling en koolstofdioxide-afname voor de koudste glaciale omstandigheden.

Deze resultaten laten zien dat stof-klimaatterugkoppelingen de laatste druk in extreme glaciale omstandigheden voor zowel temperatuur als koolstofdioxide kunnen verklaren, waardoor ongeveer een vierde van de totale interglaciaal-glaciale verandering voor beide eigenschappen wordt verklaard.

Professor Shaffer merkt op:"Onze resultaten laten een zeer sterke positieve koelingsfeedback zien voor de koudste glaciale omstandigheden. Afkoeling leidt tot drogere omstandigheden en meer stof, terwijl meer stof tot meer koeling leidt. Maar andere processen moeten ingrijpen bij extreme glaciale omstandigheden om deze trend te keren. Anders zou de aarde bevriezen, zoals is gebeurd in de oude geschiedenis van de aarde. Ook hier kan stof een rol spelen. Meer stofafzetting op de ijskappen op het noordelijk halfrond zou ze minder reflecterend maken voor zonnestraling en sneller smelten. Dit zou op zijn beurt de afkoeling verminderen, zowel van minder reflectiviteit als kleinere ijskapgrootte. We zijn van plan om dit in de toekomst aan te pakken".