Een record van 170 m van mariene sedimentkernen gewonnen uit Adélie Land op Antarctica door het Integrated Ocean Drilling Program levert nieuwe inzichten op in de gecompliceerde relatie tussen zee-ijs en klimaatverandering.

In een nieuwe studie gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen, onderzoekers van de Universiteit van Birmingham, hebben meegewerkt aan een internationaal project om vast te stellen hoe fluctuaties in zee-ijsniveaus in de afgelopen 12 verband hebben gehouden met zowel algenbloei als weersomstandigheden die verband houden met El Niño, 000 jaar.

Ze ontdekten dat Antarctische winden het uitbreken en smelten van zee-ijs sterk beïnvloeden, die op zijn beurt de algenniveaus beïnvloedt die snel kunnen groeien in oppervlaktewateren als het zee-ijs wordt verminderd. Veranderingen in de niveaus van algengroei in de wateren rond Antarctica zijn belangrijk genoeg om de wereldwijde koolstofcyclus te beïnvloeden.

De onderzoekers gebruikten technieken zoals CT-scan (computertomografie) beeldvorming en analyse van microfossielen en organische biomarkers, om de relatie tussen zee-ijs en grote algengroei "bloei" -gebeurtenissen op jaarlijkse tijdschalen te onderzoeken. De bevindingen, geproduceerd in samenwerking met onderzoeksinstituten in Nieuw-Zeeland, Japan, Frankrijk, Spanje en de VS, bestrijken de hele Holoceen-periode en hebben een zeer gedetailleerd beeld opgeleverd van deze relaties die kunnen helpen bij het voorspellen van toekomstig zee-ijs, klimaat en biologische interacties.

De onderzoekers ontdekten dat algenbloei bijna elk jaar vóór 4, 500 jaar geleden. Echter, een baseline verschuiving naar minder frequente algenbloei en het type algenproductie na 4,5 duizend jaar geleden, zag bloeigebeurtenissen die reageerden op de El Nino Southern Oscillation (ENSO) en andere klimaatcycli toen de zee-ijsspiegels snel toenamen. Recent werk van velen van hetzelfde team brengt de uitbreiding van het zee-ijs in deze tijd in verband met het terugtrekken van gletsjers en de ontwikkeling van de Ross-ijsplaat, die de oppervlaktewateren van Antarctica koelt om een ​​"zee-ijsfabriek" te creëren.

Dr. James Bendle, van de Universiteit van Birmingham's School of Geography, Aard- en milieuwetenschappen, is co-auteur van de krant. Hij zei:"Hoewel er een duidelijk verband is tussen de temperatuurstijging in het noordpoolgebied in de afgelopen decennia en het smelten van zee-ijs, het beeld is complexer op Antarctica. Dat komt omdat sommige delen van Antarctica opwarmen, maar in sommige gebieden is het zee-ijs toegenomen. Omdat zee-ijs inkomend zonlicht weerkaatst, niet alleen wordt het opwarmende effect afgeremd, maar algen kunnen niet zo gemakkelijk fotosynthetiseren. Klimaatmodellen hebben momenteel moeite om waargenomen veranderingen in zee-ijs voor Antarctica te voorspellen, en onze bevindingen zullen klimaatonderzoekers helpen om robuustere en gedetailleerdere modellen te bouwen."

Hij voegde eraan toe:"De relatie die we hebben waargenomen met deze veranderende omstandigheden en de ENSO-windvelden is bijzonder belangrijk. We weten dat El Nino de effecten van klimaatverandering in sommige regio's versterkt, dus alle inzichten die dit in verband brengen met Antarctisch zee-ijs zijn fascinerend en hebben implicaties voor hoe toekomstig verlies van zee-ijs op lange termijn de voedselwebben in Antarctische wateren kan beïnvloeden, evenals koolstofcyclische processen in deze wereldwijd belangrijke regio."

Dr. Katelyn Johnson, van GNS Wetenschap, in Nieuw-Zeeland, is de hoofdauteur van het papier. Ze zei:"Terwijl zee-ijs dat van jaar tot jaar aanhoudt, kan voorkomen dat deze grote algenbloei optreedt, zee-ijs dat uitbreekt en smelt, creëert een gunstige omgeving voor deze algen om te groeien. Deze grote algen 'bloei-gebeurtenissen' vinden plaats rond het continent, vormen de basis van de voedselwebben en fungeren als een koolstofput".

"In tegenstelling tot het noordpoolgebied, waar stijgende temperaturen hebben geleid tot minder zee-ijs, de relatie op Antarctica is minder duidelijk, evenals de daaropvolgende impact op de primaire productiviteit. Ons nieuwe record biedt een langetermijnoverzicht van hoe zee-ijs en klimaatmodi zoals ENSO de frequentie van deze bloeigebeurtenissen beïnvloeden, waardoor klimaatmodelleurs robuustere modellen kunnen bouwen."