Gedurende de laatste ijstijd, het klimaat veranderde herhaaldelijk en snel tijdens zogenaamde Dansgaard-Oeschger-evenementen, waar de temperatuur in Groenland in decennia tussen de 5 en 16 graden Celsius steeg. Wanneer bepaalde delen van het klimaatsysteem veranderden, andere delen van het klimaatsysteem volgden als een reeks achter elkaar omvallende dominostenen. Dit is de conclusie van een analyse van ijskerngegevens door een groep onderzoekers, waaronder postdoc Emilie Capron en universitair hoofddocent Sune Olander Rasmussen van de sectie voor de fysica van ijs, Klimaat en aarde aan het Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen, in Denemarken.

Deze ontdekking, net gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , is zorgwekkend omdat de omvang van het zee-ijs in het noordpoolgebied een belangrijke rol speelde in deze dramatische klimaatveranderingen uit het verleden. Vandaag, de omvang van het zee-ijs neemt snel af, en het is onzeker of dit deel van het klimaatsysteem een ​​plotselinge toekomstige klimaatverandering kan veroorzaken.

Het begrijpen van abrupte klimaatveranderingen in het verleden is van cruciaal belang voor ons vermogen om met vertrouwen te voorspellen of iets soortgelijks vandaag of in de nabije toekomst zal gebeuren.

In de afgelopen decennia, dit heeft klimaatwetenschappers ertoe gebracht op zoek te gaan naar oorzakelijke verbanden van abrupte klimaatverandering tijdens de ijstijd, toen de Groenlandse temperatuur in slechts decennia herhaaldelijk met maar liefst 16 graden Celsius steeg voordat hij langzaam terugviel naar normale ijstijdniveaus.

De vraag

"Veel studies hebben geprobeerd deze al lang bestaande vraag te beantwoorden:welk deel van het klimaatsysteem veranderde het eerst bij deze ongeveer 30 abrupte klimaatveranderingen, genaamd Dansgaard-Oeschger-evenementen, begonnen? Was het, bijvoorbeeld, de oceaanstromingen in de Noord-Atlantische Oceaan, de wind- en regenpatronen op het noordelijk halfrond, of de verspreiding van zee-ijs in het noordpoolgebied dat klimaatverandering veroorzaakte?" zegt ijskernwetenschapper Emilie Capron van het Niels Bohr Institute (Universiteit van Kopenhagen) en het Institute of Environmental Geosciences (CNRS/Université Grenoble Alpes/IRD/Grenoble INP) , die de studie leidde die nu is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Deze nieuwe analyse onthult een verrassend diverse reeks dynamieken binnen de Dansgaard-Oeschger-evenementen. Dezelfde fysieke processen veranderden samen als een rij trapsgewijze dominostenen, maar verrassend genoeg noch de snelheid van verandering, noch de volgorde van de processen waren hetzelfde van de ene gebeurtenis tot de andere.

Op zoek naar een verklaring

Het team van onderzoekers gebruikte gegevens van twee parallelle Groenlandse ijskernen die de laatste ijstijd overspanden om een ​​beeld te creëren van een typische Dansgaard-Oeschger-gebeurtenis en om te bepalen in welke volgorde de delen van het klimaatsysteem veranderden bij het begin van de abrupte klimaattransities .

Het doel is om deze kennis van het verleden over te kunnen dragen naar het huidige klimaat en de vingerafdruk van klimaatverandering uit het verleden te kunnen gebruiken als een soort waarschuwingssignaal voor mogelijke abrupte klimaatveranderingen in de toekomst.

De analyse, gefinancierd door de EU als een Marie Skłodowska-Curie-actie en met een onderzoeksbeurs van de Carlsberg Foundation, toonde aan dat veranderingen in verschillende delen van het klimaatsysteem – oceaanstromingen, zee-ijs en windpatronen - waren zo nauw met elkaar verweven dat ze elkaar waarschijnlijk veroorzaakten en versterkten, en leidde tot deze terugkerende abrupte klimaatveranderingen.

Bevestigd door een model

De resultaten brachten het internationale team van wetenschappers ertoe de ijskerngegevens te vergelijken met nieuwe resultaten van klimaatmodelsimulaties van de laatste ijstijd, ontwikkeld door co-auteur Guido Vettoretti, postdoc aan het Niels Bohr Instituut. Dit klimaatmodel van de IPCC-klasse is van hetzelfde type als de modellen die worden gebruikt om prognoses te maken van toekomstige klimaatverandering. Uit de vergelijking bleek dat het model hetzelfde type verstrengeld gedrag van zee-ijs vertoonde, sterkte van oceaanstromingen, en wind- en neerslagpatronen.

Dit is positief nieuws omdat het ons vertrouwen vergroot dat deze complexe modellen aantoonbaar de fysieke processen vastleggen die nodig zijn om deze abrupte klimaatveranderingen uit het verleden te simuleren. Echter, het resultaat is ook zorgwekkend:een van de klimaatdominostenen die het hele systeem tijdens de ijstijd konden verstoren, was de omvang van de zee-ijsbedekking in de Noord-Atlantische Oceaan, en de moderne omvang van het zee-ijs is sinds de jaren tachtig in een aanzienlijk tempo afgenomen, wijst op het risico van een soortgelijk domino-effect als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

Gevolgen voor het toekomstige klimaat

Helaas, ons begrip van de wisselwerking tussen de vele onderdelen van het klimaatsysteem van de aarde is onvoldoende om ons in staat te stellen het risico in te schatten van soortgelijke gebeurtenissen van abrupte klimaatverandering in de toekomst.

Hetzelfde, volgens de domino-analogie:We weten niet in hoeverre de begincondities van de dominostenen in het huidige klimaatsysteem anders zijn dan tijdens de laatste ijstijd.

"In elk geval, de resultaten benadrukken het belang van het proberen de klimaatverandering te beperken door, bijvoorbeeld, antropogene uitstoot van CO . verminderen ₂ en andere broeikasgassen, zowel om het voorspelbare te verminderen, geleidelijke klimaatverandering en om het risico van toekomstige abrupte klimaatverandering te verminderen, " zegt co-auteur Sune Olander Rasmussen, universitair hoofddocent aan het Niels Bohr Instituut, en voegt eraan toe:"Als je niet wilt dat de dominostenen omvallen, je kunt beter niet te veel duwen tegen de tafel waar ze op staan."