Landoppervlakken op lage tot middelhoge breedtegraden op lage hoogte koelden gemiddeld 5,8 ± 0,6 graden Celsius af tijdens het laatste ijstijdmaximum (LGM), gebaseerd op een analyse van edelgassen opgelost in grondwater, volgens een nieuwe studie gepubliceerd in Natuur .

De temperatuurschattingen in het onderzoek zijn aanzienlijk lager dan aangegeven door enkele opmerkelijke zee- en laaggelegen terrestrische studies die hebben vertrouwd op verschillende proxy's om de temperaturen uit het verleden tijdens de LGM te reconstrueren, een periode van ongeveer 20, 000 jaar geleden vertegenwoordigt dat de meest recente verlengde periode van een wereldwijd stabiel klimaat dat aanzienlijk koeler was dan nu.

"De echte betekenis van ons artikel is dat eerder werk de afkoeling in de laatste ijstijd ernstig heeft onderschat, die lage schattingen heeft van de klimaatgevoeligheid van de aarde voor broeikasgassen, " zei mede-auteur Jeffrey Severinghaus, een professor in de geowetenschappen aan de Scripps Institution of Oceanography, Universiteit van Californië, San Diego. "De belangrijkste reden dat eerder werk gebrekkig was, was dat het in het verleden sterk afhankelijk was van soortenrijkdom. Maar net als mensen, soorten hebben de neiging om te migreren naar waar het klimaat hen uitkomt. Denken, bijvoorbeeld, van overwinteraars die in de winter van Canada naar Arizona verhuizen. Dus, soorten zijn geen goede thermometers."

De paper ondersteunt in grote lijnen een recente mariene proxy-studie door Tierney et al. vorig jaar gepubliceerd, die een aanzienlijk grotere afkoeling op lage breedte vond dan eerdere pogingen en, beurtelings, suggereerde een grotere klimaatgevoeligheid dan eerdere studies. Dat eerdere artikel suggereerde dat de evenwichtsrespons van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde 3,4 graden C is per verdubbeling van de atmosferische koolstofdioxide, in overeenstemming met het consensusbereik van schattingen van state-of-the-art klimaatmodellen, maar iets hoger dan de gebruikelijke beste schatting van 3,0 graden C.

"De vrij hoge klimaatgevoeligheid die onze resultaten suggereren, is geen goed nieuws met betrekking tot de toekomstige opwarming van de aarde, die sterker kan zijn dan verwacht op basis van eerdere beste schattingen. Vooral, ons globale overzicht bevestigt de bevinding van verschillende casestudies van enkelvoudige edelgassen dat de tropen tijdens het laatste glaciale maximum aanzienlijk koeler waren dan nu. De onaangename implicatie voor de toekomst is dat de warmste regio's van de wereld niet immuun zijn voor verdere verwarming, " merkte co-auteur Werner Aeschbach op, een professor aan het Institute of Environmental Physics, Universiteit van Heidelberg, Heidelberg, Duitsland.

Het papier maakte gebruik van een techniek waarbij metingen van edelgassen opgelost in oud grondwater een directe en kwantitatieve bepaling van de oppervlaktetemperatuur in het verleden mogelijk maken. Edelgassen in de atmosfeer zijn chemisch en biologisch inactief en hebben geen noemenswaardige putten of bronnen boven de 40, tijdschalen van 000 jaar die relevant zijn voor deze studie. Ze lossen op in grondwater, en hun evenwichtsconcentraties zijn sterk afhankelijk van de temperatuur. De auteurs verzamelden vier decennia aan grondwateredelgasgegevens van elk continent behalve Antarctica, samen met niet eerder gepubliceerde metingen van enkele belangrijke tropische locaties om een ​​wereldwijd record van edelgas afgeleide temperaturen (NGT's) van de LGM te produceren.

"Edelgas paleo-temperatuurrecords zijn zo krachtig omdat ze gebaseerd zijn op een fysiek principe en niet veel worden beïnvloed door het leven - dat alles altijd compliceert - en extreme gebeurtenissen op korte termijn." zei co-auteur van het tijdschriftartikel Martin Stute, een professor in de Environmental Science Department van Barnard College en een adjunct senior research scientist bij het Lamont-Doherty Earth Observatory. "Ze geven een temperatuurgemiddelde over honderden tot duizenden jaren. Het is opmerkelijk, en lonend voor mij, hoe consistent de paleotemperatuurreconstructies van edelgas zijn op lage breedtegraden, van de vroege studies die ik in de jaren negentig leidde tot de meest recente."

De studie ondersteunt de methode voor het analyseren van edelgassen om paleotemperaturen te reconstrueren en geeft meer vertrouwen in klimaatmodellen, volgens de auteurs.

"Een ander belangrijk doel van onze studie was het evalueren van de algehele nauwkeurigheid van de zogenaamde 'edelgaspaleo-thermometer' voor het reconstrueren van temperaturen op het land tijdens de laatste ijstijd. Natuurlijk, ons vermogen om dit hulpmiddel vol vertrouwen te gebruiken om het verleden te begrijpen, hangt samen met hoe goed het in het heden werkt. Door moderne temperatuurwaarnemingen te vergelijken met onafhankelijke schattingen met behulp van edelgassen in relatief jong grondwater, we ontdekten dat de edelgasthermometer opmerkelijk nauwkeurig is over een breed temperatuurbereik van ongeveer 2 tot 33 graden C (36 tot 91 graden F). Dit voegt veel vertrouwen toe aan onze schattingen van koeling tijdens de LGM, " zei de hoofdauteur van de krant, Alan Seltzer, een assistent-wetenschapper bij de afdeling Marine Chemistry and Geochemistry van de Woods Hole Oceanographic Institution.

Seltzer voegde eraan toe dat de nieuwe analyse belangrijk is omdat klimaatmodellen "een belangrijk hulpmiddel bieden dat beleidsmakers kunnen gebruiken om te beslissen hoe ze zich kunnen voorbereiden op toekomstige veranderingen in het milieu. Deze studie verlicht de bezorgdheid dat, op basis van LGM-proxygegevens, modellen kunnen de respons van de wereldgemiddelde temperatuur op koolstofdioxide overschatten. In feite, gebaseerd op zowel onze studie als de recente marine-proxy-compilatie, het wordt duidelijk dat paleoklimaatproxy's en modellen in overeenstemming zijn."