Een team onder leiding van de Universiteit van Arizona heeft de temperatuur van de laatste ijstijd vastgesteld - het laatste ijsmaximum van 20, 000 jaar geleden - tot ongeveer 46 graden Fahrenheit (7,8 C).

Hun bevindingen stellen klimaatwetenschappers in staat om de relatie tussen de huidige stijgende niveaus van atmosferische kooldioxide - een belangrijk broeikasgas - en de gemiddelde wereldtemperatuur beter te begrijpen.

Het laatste glaciale maximum, of LGM, was een ijskoude periode waarin enorme gletsjers ongeveer de helft van Noord-Amerika bedekten, Europa en Zuid-Amerika en vele delen van Azië, terwijl flora en fauna die waren aangepast aan de kou floreerden.

"We hebben veel gegevens over deze periode omdat het zo lang is bestudeerd, " zei Jessica Tierney, universitair hoofddocent aan de UArizona-afdeling Geowetenschappen. "Maar een vraag waar de wetenschap al lang antwoord op heeft, is eenvoudig:hoe koud was de ijstijd?"

Temperatuur bijhouden

Tierney is hoofdauteur van een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuur waaruit bleek dat de gemiddelde mondiale temperatuur van de ijstijd 6 graden Celsius (11 F) koeler was dan vandaag. Voor de context, de gemiddelde mondiale temperatuur van de 20e eeuw was 14 C (57 F).

"In je eigen persoonlijke ervaring klinkt dat misschien niet als een groot verschil, maar, in feite, het is een enorme verandering, ' zei Tierney.

Zij en haar team hebben ook kaarten gemaakt om te illustreren hoe temperatuurverschillen in specifieke regio's over de hele wereld varieerden.

"In Noord-Amerika en Europa, de meest noordelijke delen waren bedekt met ijs en waren extreem koud. Zelfs hier in Arizona, er was grote koeling, Tierney zei. "Maar de grootste afkoeling was op hoge breedtegraden, zoals het noordpoolgebied, waar het ongeveer 14 C (25 F) kouder was dan vandaag."

Hun bevindingen passen bij het wetenschappelijke begrip van hoe de polen van de aarde reageren op temperatuurveranderingen.

"Klimaatmodellen voorspellen dat hoge breedtegraden sneller warmer worden dan lage breedtegraden, Tierney zei. "Als je kijkt naar toekomstige projecties, het wordt echt warm boven het noordpoolgebied. Dat wordt polaire versterking genoemd. evenzo, tijdens de LGM, vinden we het omgekeerde patroon. Hogere breedtegraden zijn gewoon gevoeliger voor klimaatverandering en zullen dat ook blijven in de toekomst."

Koolstof tellen

Het kennen van de temperatuur van de ijstijd is belangrijk omdat het wordt gebruikt om de klimaatgevoeligheid te berekenen, wat betekent hoeveel de mondiale temperatuur verschuift als reactie op atmosferische koolstof.

Tierney en haar team stelden vast dat voor elke verdubbeling van atmosferische koolstof, wereldwijde temperatuur zou moeten stijgen met 3,4 C (6,1 F), dat ligt in het midden van het bereik dat wordt voorspeld door de nieuwste generatie klimaatmodellen (1,8 tot 5,6 C).

Atmosferische kooldioxide niveaus tijdens de ijstijd waren ongeveer 180 delen per miljoen, wat erg laag is. Vóór de industriële revolutie, niveaus stegen tot ongeveer 280 delen per miljoen, en vandaag hebben ze 415 delen per miljoen bereikt.

"De Overeenkomst van Parijs wilde de opwarming van de aarde tot niet meer dan 2,7 F (1,5 C) boven het pre-industriële niveau houden, maar nu het kooldioxidegehalte toeneemt zoals ze zijn, het zou buitengewoon moeilijk zijn om meer dan 3,6 F (2 C) opwarming te vermijden, Tierney zei. "We hebben al ongeveer 2 F (1,1 C) onder onze riem, maar hoe minder warm we worden, hoe beter, omdat het aardsysteem echt reageert op veranderingen in koolstofdioxide."

Een model maken

Omdat er in de ijstijd geen thermometers waren, Tierney en haar team hebben modellen ontwikkeld om gegevens die zijn verzameld uit oceaanplanktonfossielen te vertalen naar zeeoppervlaktetemperaturen. Vervolgens combineerden ze de fossiele gegevens met klimaatmodelsimulaties van de LGM met behulp van een techniek die gegevensassimilatie wordt genoemd, die wordt gebruikt bij weersvoorspellingen.

"Wat er in een weerbureau gebeurt, is dat ze de temperatuur meten, druk, vochtigheid en gebruik deze metingen om een ​​voorspellingsmodel bij te werken en het weer te voorspellen, ' zei Tierney. 'Hier, we gebruiken de Boulder, Het in Colorado gevestigde National Center for Atmospheric Research klimaatmodel om een ​​​​hintcast van de LGM te produceren, en dan werken we deze hindcast bij met de werkelijke gegevens om te voorspellen hoe het klimaat was."

In de toekomst, Tierney en haar team zijn van plan dezelfde techniek te gebruiken om warme perioden in het verleden van de aarde na te bootsen.

"Als we warme klimaten uit het verleden kunnen reconstrueren, " ze zei, "dan kunnen we beginnen met het beantwoorden van belangrijke vragen over hoe de aarde reageert op echt hoge kooldioxidegehaltes, en het verbeteren van ons begrip van wat toekomstige klimaatverandering zou kunnen brengen."