Een nieuwe studie reconstrueert het pad van bevroren bomen terwijl ze hun weg baanden over de Noordelijke IJszee gedurende 500 jaar, waardoor wetenschappers een unieke kijk krijgen op veranderingen in zee-ijs en stromingen in het afgelopen half millennium.

Door stukken drijfhout te dateren en te traceren op stranden in Svalbard, Noorse archipel in de poolcirkel, wetenschappers hebben vastgesteld waar deze omgevallen bomen dreven. Door de reis van het drijfhout te volgen, konden de onderzoekers reconstrueren, Voor de eerste keer, zowel het niveau van het zee-ijs in de loop van de tijd als de stromingen die het met drijfhout beladen ijs voortstuwden.

Door rivieren naar de oceaan gedragen, omgevallen bomen uit de uitgestrekte boreale bossen van het noorden kunnen worden bevroren in zee-ijs en ver drijven, maar het nieuwe onderzoek toont aan dat minder bomen de lange reis maken omdat het zee-ijs dat ze draagt ​​wegkrimpt.

De nieuwe studie vond een duidelijke daling in het aantal nieuwe aankomsten van drijfhout in de afgelopen 30 jaar, weerspiegelt de sterke afname van de zee-ijsbedekking in een opwarmend noordpoolgebied en geeft een beeld met een hogere resolutie van de omstandigheden in de Noordelijke IJszee in het verleden dan andere methoden mogelijk maken. De studie is gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Oceanen , die onderzoek publiceert dat ons begrip van de oceaan en zijn processen bevordert.

Zee-ijs is gevoelig voor klimaatverandering en vormt een belangrijk onderdeel van Arctische ecosystemen, dus begrijpen hoe ijs, oceaantemperaturen en stromingen in de loop van de tijd samen zijn veranderd, is noodzakelijk om toekomstige veranderingen in het noordpoolgebied te voorspellen. Maar dit kan ongrijpbaar zijn:ijs smelt, ten slotte. Het oudste zee-ijs is slechts ongeveer vier jaar oud (en wordt steeds jonger), dus wetenschappers moeten zich tot andere records wenden.

"Dit is de eerste keer dat drijfhout is gebruikt om te kijken naar grootschalige veranderingen in de dynamiek en circulatiepatronen van het Arctische zee-ijs, " zei geowetenschapper Georgia Hole van de Universiteit van Oxford, die de studie leidde.

"Ze gaan een stap verder met de analyse om veranderingen in drijfhout te koppelen aan veranderingen in zee-ijs, en daar willen we heen. Het is echt spannend, " zei Hans Linderholm, een paleoklimatoloog aan de Universiteit van Göteborg in Zweden die niet betrokken was bij het onderzoek.

Belangrijke ijsblokjes

De Noordelijke IJszee verzamelt bomen die van nature in rivieren op hoge breedtegraden in Noord-Amerika en Eurazië vallen. Toen het koud genoeg was, sommige bomen waren bevroren in het zee-ijs. Het ijs dreef toen over de oceaan, meegesleurd door oceaanstromingen en winden, tot het strand op de kusten van Svalbard. Daar zaten ze, sommigen al honderden jaren, totdat onderzoekers als Hole en Linderholm erbij kwamen.

Onderzoekers hebben eerder drijfhout gebruikt voor klimaatveranderingsstudies, maar de nieuwe studie is de eerste om te testen hoe nuttig Arctisch drijfhout is voor het kijken naar stromingen in het verleden en ijsbedekking. Om hun werk te controleren, de studie vergeleek de door drijfhout afgeleide zee-ijsbedekking rechtstreeks met het waarnemingsrecord van zee-ijs.

"Dit is een fantastische bron om iets te zeggen over oceaanstromingen en zee-ijscondities, " zei Linderholm. "Ik denk dat ze een pleidooi hebben voor het matchen van veranderingen in de herkomst van [boom] met veranderingen in zee-ijscondities, dat is waar we naar op zoek zijn:informatie over zee-ijs hebben voorafgaand aan waarnemingen."

Bomen traceren

In de zomermaanden 2016 en 2018, Hole en haar medewerkers kamden verschillende stranden in het noorden van Spitsbergen uit op zoek naar drijfhout. Terug in het laboratorium, ze analyseerden de boomringen om te bepalen wat voor soort boom het was en vergeleken de boomringpatronen van elk stuk drijfhout met een database van gemeten ringen van bomen in de boreale bossen. Hole zou dan bomen kunnen traceren naar individuele landen, stroomgebieden en zelfs rivieren en zie hoe de bronnen van drijfhout in de loop van de tijd varieerden.

Hole koppelde haar drijfhoutgegevens aan vroege waarnemingen van zee-ijs, van 1600 tot 1850, dankzij gegevens van IJslandse vissers, zeehondenjagers en passerende schepen. Recentere gegevens over zee-ijs zijn afkomstig van vliegtuig- en satellietbeelden. Eindelijk, ze vergeleek drijfhout-trackinggegevens met zee-ijscondities en stromingen om te zien hoe goed ze correleerden.

Haar gegevens onthulden een langzame en gestage noordwaartse migratie van het zee-ijs op de laagste breedtegraad, reflecterende opwarming, samen met schommels in de aankomst van drijfhout tussen Noord-Amerika en Eurazië.

"We zagen ook een toename van de variabiliteit in het drijfhoutrecord van 1700 tot 1850, die we interpreteren als verhoogde variabiliteit in zee-ijs, " zei Hole. Koudere omstandigheden hebben meestal meer zee-ijs, dus vroeger drijfhout weerspiegelde een breder scala aan bronnen. Terwijl het noordpoolgebied opwarmde en het zee-ijs smolt, minder drijfhout zou de lange reis kunnen maken.

De unieke methode geeft genuanceerde inzichten die andere technieken niet kunnen bieden, en deze studie is nog maar het begin - totdat het noordpoolgebied zijn zee-ijs helemaal verliest, dat is.

"Het is zo'n kwetsbaar systeem, Hole zei. "Als het zee-ijs daalt zoals voorspeld, dan zal dit een soort uitstervend veld zijn."