NYHET Tyska, ryska och amerikanska forskare tillsammans med Umeåforskarna Peter Rosén och Hendrik Vogel publicerar i tidskriften Science de första analyserna av den längsta sedimentpropp någonsin upptagen i Arktis. Resultaten visar på ett par exceptionellt varma perioder under de senaste 2, 8 miljoner åren, varmare än vad forskare trott möjligt. Klimatdatat visar dessutom starka kopplingar till klimatet på Antarktis.
De extremt varma perioderna på Arktis överensstämmer väl med tidsrymder då delar av Antarktis var isfri och också hade ett mycket varmt klimat vilket tyder på starka kopplingar mellan halvklotens klimatsystem. Att polarregionerna är mycket mer sårbara vid förändringar än vi trott förut, är en slutsats som forskarna kunnat dra.
Under våren 2009 lyckades ett arbetslag på 40 personer ta upp 310 meter djupt sediment i sjön El'gygytgyn i nordöstra ryska Arktis. Sjön bildades för 3,6 miljoner år sedan när en enorm meteorit slog ner och tryckte ut en krater med en radie på 18 kilometer. Sedan dess har sjöbotten byggts på med sediment. Meteoriten slog som tur var ner på en av de få platser i Arktis som inte eroderats av kontinentala glaciärer, vilket har gjort att den lämnats häpnandesväckande kontinuerlig och ostörd genom historien. Sediment från denna sjö går därför 30 gånger längre bakåt i tiden än den ispropp som tagits på Grönland (utifrån vilken vi drar många slutsatser om vårt tidigare klimat) som ”bara” täcker de senaste 123 000 åren.
Nu ges alltså möjlighet att gå tillbaka 3,6 miljoner år tillbaka i tiden för att rekonstruera klimatet, varav forskarna nu avverkat två tredjedelar. Sedimenten från El'gygytgyn reflekterar klimat- och miljöhistorien i Arktis med stor känslighet. De fysikaliska, kemiska och biologiska egenskaperna av sedimenten matchar kända istids- och värmetidsmönster. Det som är slående är hur vissa värmeperioder har varit exceptionellt varma, mycket över genomsnitten vid normala klimatcykler.
– Den biologiska aktiviteten, mätt som biogent kisel, har visat sig vara starkt kopplat till det tidigare klimatet. Vid extremvärmeperioderna såg vi mycket hög biologisk aktivitet i sjön, säger Peter Rosén, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, verksam vid enheten CIRC i Abisko.
Roséns och tidigare Umeåforskaren Hendrik Vogels roll i projektet har varit att utveckla och applicera en ny, snabbare och mer pålitlig metod för att bestämma mängden biogent kisel i sedimentet. Metoden heter Fourier Transform Infraröd spektroskopi (FTIRS) och har utvecklats tillsammans med Per Persson vid kemiska institutionen. Tillsammans med röntgenfluorescens (XRF) har FTIRS använts för att rekonstruera den biologiska aktiviteten i sjön.
Fyra varma faser analyserades i detalj: den nuvarande värmetiden Holocene och en värmetid för 125 000 år sedan som visat sig relativt ”normala” jämfört med de två ”exceptionella” värmetiderna för omkring 400 000 respektive 1,1 miljoner år sedan. Enligt pollenbaserad klimatrekonstruktion var sommartemperatur och årlig nederbörd under “exceptionella” värmetider omkring 4-5 grader högre och cirka 300 millimeter blötare än “normala” värmetider. Under de förhållandena är det praktiskt taget omöjligt att Grönlands istäcke skulle ha existerat i sin nuvarande form på den tiden.
Simuleringar i en klimatmodell visar att den höga temperaturen och nederbördsmängden inte enbart kan förklaras av hur jorden påverkas av orbitala parametrar eller variationer i atmosfäriska växthusgaser, vilket geologer brukar se som de viktigaste drivande faktorerna för istid- och värmetidsmönstren. Det finns ytterligare klimatfaktorer att räkna med.
Forskarna tror att den utlösande faktorn för extremt varma värmetider kan finnas i Antarktis. Tidigare har forskare inom det internationella ANDRILL-programmet funnit återkommande intervall då den Västantarktiska polarisen var avsmält (längsta ispropparna från Antarktis är 1,1 miljon år gamla). Denna studie visar att några av dessa tillfällen matchar anmärkningsvärt väl med de extremt varma mellanistiderna i Arktis.
Forskarna kommer vidare att testa kopplingarna i klimatsystem mellan polerna på norra och södra halvklotet.
– Våra nya rön kan få global betydelse med tanke på de tecken som kan skönjas på en kommande kollaps av havsisen runt den Antarktiska halvön och kanterna av västantarktiska inlandsisen där avsmältning sker med accelererande fart, säger Peter Rosén.
Melles, M., Brigham-Grette, J., Minyuk, P.S., Nowaczyk, N.R., Wennrich, V., DeConto, R.M., Anderson, P.M., Andreev, A.A., Coletti, A., Cook, T.L., Haltia-Hovi, E., Kukkonen, M., Lozhkin, A.V., Rosén, P., Tarasov, P., Vogel, H., Wagner, B. 2012: 2.8 Million Years of Arctic Climate Change from Lake El’gygytgyn, NE Russia. Science.
Peter Rosén Telefon: 0980-400 43
E-post: peter.rosen@emg.umu.se
Om Peter Roséns forskning: http://www.emg.umu.se/english/about-the-department/staff/rosen-peter
Martin Melles Telefon: +49-221-470-2262 (kontor), +49-160-719-2657 (mobil)
E-post: mmelles@uni-koeln.de
Internetvideos:
www.dfg-science-tv.de/en/projects/polar-archivewww.youtube.com/playlist?list=PLA32489E0A3B3358A&feature=plcp
Webbsidor:
http://www.icdp-online.org/front_content.php?idcat=512http://www.elgygytgyn.uni-koeln.de/http://www.geo.umass.edu/lake_e/
Redaktör: Karin Wikman