Wetenschappers beweren de 'missing link' te hebben gevonden in het proces dat leidt tot een ijstijd op aarde.

Smeltende ijsbergen op Antarctica zijn de sleutel, zegt het team van Cardiff University, veroorzaakt een reeks kettingreacties die de aarde in een langdurige periode van koude temperaturen storten.

De bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in Natuur van een internationaal consortium van wetenschappers van universiteiten over de hele wereld.

Het is al lang bekend dat ijstijdcycli worden versneld door periodieke veranderingen in de baan van de aarde om de zon, die vervolgens de hoeveelheid zonnestraling verandert die het aardoppervlak bereikt.

Echter, tot nu toe was het een raadsel hoe kleine variaties in zonne-energie zulke dramatische verschuivingen in het klimaat op aarde kunnen veroorzaken.

In hun studie hebben het team stelt voor dat wanneer de baan van de aarde rond de zon precies goed is, Antarctische ijsbergen beginnen steeds verder van Antarctica te smelten, enorme hoeveelheden zoet water van de Zuidelijke Oceaan naar de Atlantische Oceaan verschuiven.

Naarmate de Zuidelijke Oceaan zouter wordt en de Noord-Atlantische Oceaan frisser, grootschalige oceaancirculatiepatronen beginnen drastisch te veranderen, CO . trekken ₂ uit de atmosfeer en het verminderen van het zogenaamde broeikaseffect.

Dit duwt op zijn beurt de aarde in ijstijdcondities.

Als onderdeel van hun studie gebruikten de wetenschappers meerdere technieken om vroegere klimaatomstandigheden te reconstrueren, waaronder het identificeren van kleine fragmenten van Antarctisch gesteente dat in de open oceaan is gevallen door smeltende ijsbergen.

De rotsfragmenten werden verkregen uit sedimenten die zijn teruggewonnen door het International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 361, die meer dan 1,6 miljoen jaar geschiedenis vertegenwoordigt en een van de langste gedetailleerde archieven van Antarctische ijsbergen.

Uit de studie bleek dat deze afzettingen, bekend als Ice-Rafted Puin, bleek consequent te leiden tot veranderingen in de circulatie in de diepe oceaan, gereconstrueerd op basis van de chemie van kleine diepzeefossielen, foraminiferen genaamd.

Het team gebruikte ook nieuwe klimaatmodelsimulaties om hun hypothese te testen, ontdekken dat enorme hoeveelheden zoet water door de ijsbergen kunnen worden verplaatst.

Hoofdauteur van de studie Aidan Starr, van de School of Earth and Environmental Sciences van Cardiff University, zei:"We waren verbaasd om te ontdekken dat deze lead-lag-relatie aanwezig was tijdens het begin van elke ijstijd van de afgelopen 1,6 miljoen jaar. Er is gespeculeerd dat er zo'n leidende rol voor de Zuidelijke Oceaan en Antarctica in het mondiale klimaat duidelijk in geologisch bewijs was erg spannend".

Professor Ian Hall, co-auteur van de studie en co-chief scientist van de IODP Expedition, ook van de School of Earth and Environmental Sciences, zei:"Onze resultaten bieden de ontbrekende schakel in hoe Antarctica en de Zuidelijke Oceaan reageerden op de natuurlijke ritmes van het klimaatsysteem dat verband houdt met onze baan rond de zon."

In de afgelopen 3 miljoen jaar is de aarde regelmatig in ijstijdomstandigheden terechtgekomen, maar bevindt zich momenteel in een interglaciale periode waar de temperaturen warmer zijn.

Echter, als gevolg van de verhoogde mondiale temperaturen als gevolg van antropogene CO ₂ uitstoot, de onderzoekers suggereren dat het natuurlijke ritme van ijstijdcycli kan worden verstoord, omdat de Zuidelijke Oceaan waarschijnlijk te warm zal worden voor Antarctische ijsbergen om ver genoeg te reizen om de veranderingen in de oceaancirculatie teweeg te brengen die nodig zijn om een ​​ijstijd te ontwikkelen.

Professor Hall gelooft dat de resultaten kunnen worden gebruikt om te begrijpen hoe ons klimaat in de toekomst kan reageren op antropogene klimaatverandering.

"Zoals we een toename van het massaverlies van het Antarctische continent en ijsbergactiviteit in de Zuidelijke Oceaan waarnemen, als gevolg van de opwarming in verband met de huidige uitstoot van broeikasgassen door de mens, onze studie benadrukt het belang van het begrijpen van ijsbergtrajecten en smeltpatronen bij het ontwikkelen van de meest robuuste voorspellingen van hun toekomstige impact op de oceaancirculatie en het klimaat, " hij zei.

Professor Grant Bigg, van de afdeling Geografie van de Universiteit van Sheffield, die hebben bijgedragen aan de simulaties van ijsbergmodellen, zei:"De baanbrekende modellering van ijsbergen binnen het klimaatmodel is cruciaal voor het identificeren en ondersteunen van de ijs-rafted puinhypothese van Antarctische ijsbergsmeltwatereffecten die leidend zijn voor het begin van de gletsjercyclus."