Een nieuwe studie gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen toont aan dat de temperatuur in de Zuidelijke Oceaan nauwer verband hield met de mate van Antarctische ijstijd tijdens eerdere kasklimaten dan eerder werd gedacht. Dit heeft invloed op hoe we de complexe mechanismen zien die klimaatverandering rond Antarctica veroorzaken, een regio die als bijzonder kwetsbaar wordt beschouwd voor toekomstige veranderingen.

Ongeveer 15 miljoen jaar geleden, in het Mioceen, de aarde kende hoge mondiale temperaturen en een broeikasklimaat vergelijkbaar met wat voor de toekomst wordt verwacht. De warme periode werd gevolgd door een abrupte overgang naar koelere omstandigheden en een uitbreiding van de Antarctische ijskap.

Hoewel deze veranderingen gepaard gingen met een daling van de atmosferische CO ₂ concentraties, eerder werd gedacht dat de belangrijkste reden voor de groei van de ijskap veranderingen in de Zuidelijke Oceaan rond Antarctica waren. Dit komt omdat eerdere gegevens een uitgesproken afkoeling in die oceaan suggereerden voorafgaand aan de ijsuitbreiding, wat slechts een indirecte rol van CO . impliceert ₂ voor het ijskapgedrag.

"Echter, het schatten van de oceaantemperaturen uit het Mioceen-tijdperk, miljoenen jaren geleden, vormt een grote uitdaging, " zegt Thomas Leutert, hoofdauteur van de nieuwe studie.

Samen, onderzoekers van het Bjerknes Centre of Climate Research en de University of Bergen en collega's van het Max Planck Institute for Chemistry in Mainz, Duitsland, hebben niet slechts één toegepast, maar twee onafhankelijke methoden voor het reconstrueren van temperaturen in de bovenwateren van de Zuidelijke Oceaan.

Twee onafhankelijke methoden:de nieuwe resultaten laten zien dat de temperatuur van de oceaan in de Zuidelijke Oceaan geleidelijk afkoelde met de expansie van de Antarctische ijskap, het eerdere idee in twijfel trekken dat het oppervlaktewater van de Zuidelijke Oceaan eerst afkoelde en daardoor de ijskapgroei op Antarctica veroorzaakte, zegt Thomas Leutert.

De studie maakt deel uit van zijn proefschrift aan de Universiteit van Bergen en het Bjerknes Centre for Climate Research. Samen met zijn begeleider Nele Meckler, Thomas Leutert bestudeerde de samenstelling van kleine schelpen van micro-organismen, foraminiferen genaamd, gevonden in de sedimentkernen verzameld op de zeebodem van de Zuidelijke Oceaan.

Gebaseerd op de relatief nieuwe benadering van "geklonterde isotoopthermometrie, "analyses van isotopen in de microfossielen vertellen over de oceaantemperaturen tijdens hun leven.

In Duitsland, hun collega's van het Max Planck Institute for Chemistry pasten een andere techniek toe voor het reconstrueren van oceaantemperaturen, gebruikmakend van de samenstelling van moleculen die afkomstig zijn uit de zachte weefsels van een ander soort organisme (Archaea).

De twee technieken gaan gepaard met zeer verschillende soorten onzekerheden en leveren daarom niet noodzakelijkerwijs consistente schattingen op van de oceaantemperaturen in het verleden, zelfs indien toegepast op dezelfde locatie. Consistente resultaten, anderzijds, het vertrouwen in de temperatuurreconstructies aanzienlijk vergroten.

"En inderdaad, de resultaten van beide methoden komen verrassend goed overeen, en een ander beeld tonen dan eerdere gegevens, " merkt Thomas Leutert op.

CO ₂ als een gemeenschappelijke factor

In het licht van de resultaten, de onderzoekers beweren dat het waarschijnlijker wordt dat een gemeenschappelijke factor heeft geleid tot zowel ijsgroei als afkoeling van de oceaan. Dit zet dalende atmosferische CO ₂ niveaus weer in beeld:De daling van de CO ₂ heeft waarschijnlijk geleid tot zowel de afkoeling van de oceaan als de groei van de ijskap.

De nieuwe studie biedt een nieuw perspectief op de interacties tussen atmosferische CO ₂ , Zuidelijke Oceaan, en Antarctica tijdens een dramatische overgang in het mondiale klimaat. De bevindingen van de studie ondersteunen de interpretatie van een sterke gevoeligheid van klimaat op hoge breedtegraden voor atmosferisch CO ₂ veranderingen, ook in lang vervlogen tijden.