Enorme zoetwaterrivierstromen als gevolg van gletsjergevoede overstromingen aan het einde van de laatste ijstijd stroomden over het oosten van Washington naar de Columbia-rivier en naar de noordelijke Stille Oceaan, waar ze klimaatveranderingen veroorzaakten op het noordelijk halfrond, nieuw onderzoek vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang shows.

De bevindingen bieden nieuw inzicht in de rol die de noordelijke Stille Oceaan speelt in het klimaat van de planeet, zei Alan Mix, een oceanograaf en paleoklimatoloog aan het College of Earth van de Oregon State University, Oceaan, and Atmospheric Sciences en een van de auteurs van de studie.

"We kijken naar het verleden om ons context te geven voor wat er in de toekomst zou kunnen gebeuren, " zei Mix. "Vóór dit onderzoek wisten we niet dat de toename van zoetwaterstromen tot wijdverbreide veranderingen zou leiden. Het vertelt ons dat dit systeem gevoelig is voor dit soort veranderingen."

De hoofdauteur van de studie is Summer Praetorius, een onderzoeksgeoloog bij de U.S. Geological Survey die meer dan tien jaar geleden als doctoraatsstudent aan de Oregon State begon met het samenstellen van records die bij het project waren betrokken.

praetorius, Mix en OSU co-auteurs Maureen Walczak, Jennifer McKay en Jianghui Du verzamelden gegevens en analyseerden gegevens uit het hele noordoosten van de Stille Oceaan. Ze onderzochten ook een verzameling gegevens van tientallen jaren die door wetenschappers over de hele wereld werden verzameld. Alan Condron, een modelleringsexpert van het Woods Hole Oceanographic Institute, ook bijgedragen aan de analyse.

De onderzoekers gebruikten computermodellen om de snelle beweging van overstromingen te projecteren tijdens deglaciatie tussen 10, 000 en 20, 000 jaar geleden, met de stroom van de Columbia-rivier die langs de kustlijn naar het noorden naar de Golf van Alaska reist, over de Beringstraat en naar Japan, evenals noordwaarts in de Beringzee en de Noordelijke IJszee.

Zoet water is minder dicht dan zout water, als een deken op het zoute water zitten en langzaam met het zoute water vermengen, zei Mix. De waterlagen kunnen veranderen hoe warmte zich in de oceaan verplaatst, leidt tot minder matiging van het klimaat.

De Columbia-rivier loopt langs de scheidslijn tussen het subtropische gebied van de Stille Oceaan in het zuiden en het subpolaire gebied in het noorden. Terwijl een deel van het zoete water dat tijdens de overstromingen wegstroomde naar het zuiden trok en verdween, meer water ging naar het noorden, waar het stroomde als een rivier langs de kustlijn.

"Deze verspreiding van overstromingen langs de kust van Alaska was een grote verrassing, " zei Condron. "Het model toonde aan dat water uit de Columbia-rivier het grootste deel van de noordelijke Stille Oceaan kan beïnvloeden en zelfs over de Noordelijke IJszee en in de Atlantische Oceaan kan lekken."

Mariene geologen uit de staat Oregon werkten toen als rechercheurs van plaats delict, het traceren van de effecten van het overstromingswater door de tijd heen met behulp van chemische "vingerafdrukken" achtergelaten in fossiele schelpen die leefden tijdens de overstroming maar zonken en zich ophoopten in modderige gevoelens op de oceaanbodem langs het pad van het overstromingswater.

Mix leidde in 2004 een expeditie om sedimentkernen langs het pad van de overstromingen te verzamelen. De kernen werden vervolgens opgeslagen in de Marine and Geology Core Repository van OSU terwijl het onderzoek aan de gang was.

"De expeditie leverde een schat aan modder op van plaatsen die niemand had gedacht te onderzoeken, " zei hij. "Het heeft meer dan een decennium van nauwgezet werk gekost om door de modder te ziften die we hebben gevonden op zoek naar fossiele schelpen die kunnen helpen het verhaal van de impact van het overstromingswater te vertellen."

Praetorius gebruikte de gegevens van de granaten en de modellering om te laten zien hoe de herhaalde overstromingen over 1, 000 jaar koelde de oceaan af, wat op zijn beurt het klimaat in Noord-Amerika beïnvloedde.

"Onze bevindingen suggereren dat zoetwaterstromen naar de noordelijke Stille Oceaan verstrekkende gevolgen kunnen hebben, veranderende oceaantemperaturen en sturende winden en stormsporen in Noord-Amerika, "zei ze. "Wat er in de noordelijke Stille Oceaan gebeurt, blijft niet in de noordelijke Stille Oceaan, maar zal in plaats daarvan heinde en verre veranderingen veroorzaken."

De opwarming die vandaag aan de gang is, is het tegenovergestelde van wat er gebeurde aan het einde van de laatste ijstijd, Mix zei, maar het begrijpen van circulatiepatronen in de noordelijke Stille Oceaan geeft onderzoekers inzicht in wat er kan gebeuren als er meer warm water in de noordelijke Stille Oceaan stroomt naarmate de planeet opwarmt.

"Wat we in de toekomst verwachten, zijn lagere rivierstromen en warmer water in de noordelijke Stille Oceaan - het tegenovergestelde van wat we zagen aan het einde van de laatste ijstijd, "Zei Mix. "Maar het verleden is nog steeds informatief, omdat het ons vertelt hoe het circulatiesysteem van de noordelijke Stille Oceaan werkt."