Forskere oppdager arktiske klimatiske forhold i slutten av miocen-tiden

April 5, 2016 Et internasjonalt team av forskere ledet av Alfred Wegener Institute (AWI) Helmholtz senter for polar- og havforskning har klart å kaste litt lys inn i klimahistorien til Polhavet. Ved hjelp av jordprøver fra Lomonosovryggen kunne de bevise at det sentrale Arktis var helt isfritt i løpet av sommeren for seks millioner til ti millioner år siden, med temperaturen på overflaten på 4 til 9 grader Celsius. Når det gjelder vår, høst og vinter, ville isflak ha svevet på overflaten. De nye dataene betyr et grunnleggende skritt for å gjenskape tidligere arktiske klimatiske forhold og kan brukes til å verifisere klimamodeller, som rapportert i den nåværende utgaven av tidsskriftet Nature Communications. Prøvene som ble brukt i studien ble samlet inn sommeren 2014, under en ekspedisjon om bord på forskningsfartøyet Polarstern. AWI-geolog, ekspedisjonsleder og hovedforfatter Prof Dr Rüdiger Stein beskrev den arktiske havisen som en svært viktig og følsom faktor i det globale klimasystemet at det var viktig å bedre forstå årsakene til dagens og tidligere endringer i havisen. . "For denne ekspedisjonen var målet vårt å ta sedimenter fra det sentrale Arktis, som vi kan bruke til å rekonstruere sjøisen de siste 50 millioner årene. Til nå har vi manglet de riktige jordprøvene og dermed dataene for å rekonstruere periodene. av denne størrelsesorden," sa professor Dr Stein på tysk. Den vestlige skråningen av Lomonosov-ryggen, en stor undersjøisk fjellkjede i det sentrale Arktis, ble valgt som sted for prøvetakingen. Dette var fordi stedet hadde opplevd gjentatte store skred tidligere, noe som førte til at de underliggende sedimentene og fjellformasjonene ble utsatt for en tykkelse på rundt 500 meter. Forskerne ble også overrasket over omfanget av de undersjøiske separasjonskantene (tektoniske kanter), som strakte seg over 300 kilometer fra Nordpolen nesten til den sørlige enden av ryggen på den sibirske siden. Bruk av sedimentkjernen som klimaarkiv Av sedimentkjernene som ble hentet ut over to dager (alle omtrent fire til åtte fot lange hver), viste en av dem seg å være ideell for å brukes som klimaarkiv. Ved å bruke mikrofossiler kalt dinoflagellater, var forskerne i stand til å fastslå at sedimentene i den nedre delen av kjernen var fra seks millioner til ti millioner år siden, og dateres tilbake til slutten av miocen. Prøvene som ble tatt ut ga derfor forskerne en unik mulighet til å rekonstruere de klimatiske forholdene i det sentrale Polhavet som det har vært svært vage og motstridende data for så langt. Noen forskere mente at i løpet av den tiden var det sentrale Polhavet dekket av is hele året – slik det er i dag. Imidlertid ser denne antagelsen ut til å være i strid med forskningsresultatene. Basert på de nye dataene, i løpet av den perioden i historien, om sommeren, må Nordpolen og det sentrale Polhavet ha vært isfritt om sommeren. Biomarkører gir innsikt i tidligere klima Denne analysen er basert på biomarkører, som er organiske forbindelser som består av organismer som hadde vært i live tidligere, men som nå er bevart i sedimentet. To av disse biomarkørene var tatt ut fra jordprøvene. Den første gruppen var kalkalger som fantes på overflaten av vannet, som krevde åpent vann og var avhengig av sollys for å produsere mat/energi. I det sentrale Polhavet er sollys kun tilgjengelig i løpet av vår- og sommermånedene, mens det blir mørkt i løpet av de resterende månedene. Derfor kan data hentet fra biomarkørene til kalkalgene indikere de klimatiske forholdene i disse sommermånedene. I tillegg utviklet kalkalgene forskjellige biomarkørmolekyler på grunn av vanntemperaturen. Basert på molekylene sa Prof Dr Stein at de beregnet overflatetemperaturen i Polhavet til å være rundt 4 til 9 grader Celsius, noe som indikerer isfrie forhold om sommeren. Den andre gruppen av biomarkører, bestående av arktiske haviskiselalger, viste at Polhavet ikke var isfritt hele året. Professor Dr Stein sa at ved å sammenligne deres registreringer med overflatevanntemperaturer og havisfordeling, kunne de vise at det sentrale Polhavet kan ha vært isfritt i løpet av sommeren for seks millioner til ti millioner år siden. Om våren og forrige vinter ville havisen være tilstede. Han la til at Nordpolen må ha hatt et lignende sesongmessig isdekke som i dag finnes ved de arktiske marginalhavene. Nye data kan forbedre klimamodellene Denne rekonstruksjonen av Arktis tidligere klima har blitt støttet av klimasimuleringer. Dette forutsetter imidlertid et relativt høyt atmosfærisk karbondioksidinnhold på 450 ppm. Dette er fordi i noen studier angående sent miocen, hvis karbondioksidinnholdet var lavere, på omtrent 280 ppm, kunne et isfritt Arktis ikke rekonstrueres. Uansett, om karbondioksidinnholdet under miocen var for høyt eller om miocen-simuleringene hadde utilstrekkelig følsomhet i Arktis, er ennå ikke bestemt og krever videre forskning. Som professor Dr Stein sa, "hvis våre klimamodeller pålitelig kan reprodusere havisen fra tidligere perioder, ville vi også være i stand til å gi mer nøyaktige spådommer om fremtidige klima- og havissvingninger i det sentrale Arktis." Link til studie.