Vetenskapsmän har funderat på en istidsparoxox och deras fakta lägger till bevis för att klimatförändringen skulle kunna leda till högre hav än vad de flesta modeller förutsäger.
Små spikar i temperaturen i havet, snarare än luften, körde sannolikt de snabba upplösningscyklerna i det expansiva iset som en gång täckte mycket av Nordamerika.
Beteendet hos den här gamla islaken Laurentide-har förbryllat forskare i årtionden eftersom dess perioder av smältning och splittring i havet inträffade under de kallaste tiderna under den senaste istiden. Isen ska smälta när vädret är varmt, men det är inte vad som hände.
"Vi har visat att vi inte verkligen behöver atmosfärsuppvärmning för att utlösa storskaliga sönderfallshändelser om havet värms upp och börjar kittla kanterna på isen, säger Jeremy Bassis, docent i klimat- och rymdvetenskap och teknik vid University of Michigan.
"Det är möjligt att dagens glaciärer, inte bara de delar som är flytande men de delar som bara rör havet, är mer känsliga för havsuppvärmning än vi tidigare trodde."
Denna mekanism är sannolikt på jobbet idag på Grönlands is och eventuellt Antarktis. Forskare vet detta delvis på grund av Bassis tidigare arbete. För flera år sedan kom han på ett nytt och mer exakt sätt att matematiskt beskriva hur isen bryter och flyter. Hans modell har lett till en djupare förståelse för hur jordens isbutik skulle kunna reagera på förändringar i luft- eller havstemperaturer och hur det kan översättas till havsnivåhöjning.
Förra året använde andra forskare det för att förutsäga att smältande antarktisk is skulle kunna höja havsnivån med mer än tre fot, i motsats till den tidigare uppskattningen att Antarktis endast skulle bidra med centimeter av 2100.
I den nya studien, publicerad i tidningen Natur, forskare tillämpade en version av denna modell på klimatet från den senaste istiden, som slutade om 10,000 år sedan. De använde iskärnor och havsbaserade sedimentposter för att beräkna vattentemperaturen och hur den varierade. Deras mål var att se om det som händer i Grönland idag kan beskriva Laurentideisens beteende.
Forskare hänvisar till dessa svåra perioder av snabb isupplösning som Heinrich-händelser: Isberg bröt av kanterna på norra halvklotets islakan och flödade in i havet, vilket ökade havsnivån med mer än 6-fötter under hundratals år. När isbjällen drev och smälte skred de sig på havsbotten och bildade tjocka skikt som kan ses i sedimentkärnor över Nordatlantens bassäng. Dessa ovanliga sedimentlager är det som låter forskare först identifiera Heinrich-evenemang.
"Årtionden av arbetet med att titta på havs sedimentrekord har visat att dessa iskollapshändelser skedde periodiskt under den senaste istiden, men det har gått mycket längre att komma fram till en mekanism som kan förklara varför Laurentideiset kollapsade under det kallaste endast perioder. Denna studie har gjort det, säger geokemist och medförfattare Sierra Petersen, forskare i jord- och miljövetenskap.
Forskarna satte sig för att förstå tiden och storleken på Heinrich-händelserna. Genom sina simuleringar kunde de förutsäga båda, och också förklara varför vissa uppvärmningshändelser orsakade Heinrich-händelser och några gjorde det inte. De identifierade till och med en ytterligare Heinrich-händelse som tidigare hade missat.
Heinrich-händelser följdes av korta perioder av snabb uppvärmning. Norra halvklotet värmdes upprepade gånger av så många som 15 grader Fahrenheit på bara några decennier. Området skulle stabilisera, men då skulle isen långsamt växa till sin brytpunkt under de närmaste tusen åren. Deras modell kunde också simulera dessa händelser.
Den nya modellen tar hänsyn till hur jordens yta reagerar på isens vikt ovanpå den. Tung is deprimerar planets yta, ibland trycker den under havsnivån. Det är då isen är mest utsatta för varmare hav. Men som en glaciär retreats återhämtar den fasta jorden igen från vattnet igen och stabiliserar systemet. Från den tidpunkten kan isplattan börja expandera igen.
"Det finns för närvarande stor osäkerhet om hur mycket havsnivå kommer att stiga och mycket av denna osäkerhet är relaterad till huruvida modeller innehåller det faktum att isplåtarna bryter, säger Bassis. "Det vi visar är att modellerna vi har med denna process verkar fungera för Grönland, liksom tidigare så att vi borde kunna säkra mer säkra nivåer på havet."
Portioner av Antarktis har liknande geografi till Laurentide: Pine Island, Thwaites glaciär, till exempel.
"Vi ser havsuppvärmning i regionen och vi ser att dessa regioner börjar förändras. I det området ser de havstemperaturförändringar på cirka 2.7 grader Fahrenheit, säger Bassis. "Det är ganska lika stor som vi trodde inträffade i Laurentide-händelserna, och det vi såg i våra simuleringar är att bara en liten mängd havsvärmning kan destabilisera en region om den är i rätt konfiguration, och även i frånvaro av atmosfärsuppvärmning. ”
National Science Foundation och National Atmospheric and Oceanic Administration stödde arbetet.
källa: University of Michigan
relaterade böcker
