Gå til hovedinnhold

The Bjerknes Centre is a collaboration on climate research, between the University of Bergen, Uni Research, the Institute of Marine Research, Nansen Environmental and Remote Sensing Centre.

Varme gir ustabilitet i havet

Ph.d-stipendiat Eirik Vinje Galaasen er førsteforfatter på et studie som nå er publisert i Science. Studiet viser at framtidens klima kan bli preget av sprangvise og brå forandringer, og ikke en jevn endring.



I massespektrometeret har Eirik Vinje Galaasen analysert stabilisotoper av foraminiferaskjellene fra mellomistiden 125.000 år tilbake. Foto: Gudrun Sylte



Et varmere og ferskere overflatevann forstyrret havsirkulasjonen i Nordatlanteren for 125.000 år siden. Denne mellomistiden er en periode som er en god analogi for hvordan klima på jorden, særlig i Nordområdene kan se ut ved slutten av dette århundret.

Studiet viser at dypvannsdannelsen i Atlanterhavet kan være mye mer følsom enn det vi tidligere har antatt. Dette gir grunn til å vurdere om fremtiden ikke vil bestå av en jevn endring, men snarere sprangvise og brå forandringer.

Fire Bjerknesforskere Eirik Vinje Galaasen (Geo, UiB), Ulysses Ninnemann (Geo, UiB), Nil Irvali (Uni Research) og Kikki Kleiven (Geo, UiB) har i studiet jobbet sammen med kollegaer fra Rutgers University i USA (Yair Rosenthal), Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement i Paris (Cathrine Kissel) og University of Cambridge (David Hodell). Artikkelen ble sluppet i Science Express torsdag kveld.

 

Svekkelse av dypvannsdannelsen

I dag fyller dypvannet som dannes i Nordatlanteren omtrent halvparten av alle verdens dyphav.  Dypvannsdannelsen bidrar til å dempe global oppvarming, da mye av de menneskeskapte CO2-utslippene blir tatt opp i denne prosessen.

I den siste rapporten fra FNs Klimapanel (IPCC) har dette sirkulasjonsmønsteret blitt sett på som relativt stabilt i et varmere klima enn det vi har i dag, men dette studiet viser et annet bilde.

– Fra datasettene våre ser vi at i den forrige mellomistiden var det en serie med brå og store reduksjoner av dypvannsdannelsen i Nordatlanteren. Disse forstyrrelsene skjer gjentatte ganger, der hver episode varer noen hundre år. Det kan se ut som om havstrømmene var nær en terskel og dermed endret seg fort med raske svingninger mellom varme og kalde forhold, sier Eirik Vinje Galaasen.

Hundre år er et kort tidsrom i geologisk perspektiv, men for oss mennesker kan hundre år med redusert dypvannsdannelse være en stor utfordring. Endringer i havsirkulasjonen i Nordatlanteren kan fungere som et potensielt vippepunkt i fremtidige klimaendringer og føre til langvarige klimakonsekvenser som tørke og temperaturendringer.

 

 

Svekkelse av dypvannsdannelsen

I dag fyller dypvannet som dannes i Nordatlanteren omtrent halvparten av alle verdens dyphav.  Dypvannsdannelsen bidrar til å dempe global oppvarming, da mye av de menneskeskapte CO2-utslippene blir tatt opp i denne prosessen.

I den siste rapporten fra FNs Klimapanel (IPCC) har dette sirkulasjonsmønsteret blitt sett på som relativt stabilt i et varmere klima enn det vi har i dag, men dette studiet viser et annet bilde.

– Fra datasettene våre ser vi at i den forrige mellomistiden var det en serie med brå og store reduksjoner av dypvannsdannelsen i Nordatlanteren. Disse forstyrrelsene skjer gjentatte ganger, der hver episode varer noen hundre år. Det kan se ut som om havstrømmene var nær en terskel og dermed endret seg fort med raske svingninger mellom varme og kalde forhold, sier Eirik Vinje Galaasen.

Hundre år er et kort tidsrom i geologisk perspektiv, men for oss mennesker kan hundre år med redusert dypvannsdannelse være en stor utfordring. Endringer i havsirkulasjonen i Nordatlanteren kan fungere som et potensielt vippepunkt i fremtidige klimaendringer og føre til langvarige klimakonsekvenser som tørke og temperaturendringer.

Fire Bjerknesforskere i Science. Eirik Vinje Galaasen (ph.d-stipendiat, UiB), Ulysses S. Ninnemann (professor, UiB), Nil Irvalı (forsker II, Uni Research) og Helga (Kikki) Flesche Kleiven (førsteamanuensis, UiB) har oppdaget en ustabilitet i havsirkulasjonen som ikke tidligere er sett. Arbeidet er gjort sammen med kollegaer Yair Rosenthal ved Rutgers University i USA, Cathrine Kissel ved Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement i Paris og David Hodell ved University of Cambridge. Foto: Gudrun Sylte
 

Båndopptaker på havbunnen

– Endringene som nå er påvist er svært vanskelige å fange opp, fordi de skjer over svært korte tidsrom i et geologisk perspektiv. Geologer har ikke tidligere fokusert på endringer i havsirkulasjon på hundreårs tidsskala, sier Ulysses Ninnemann, professor ved institutt for geovitenskap, UiB og Bjerknessenteret.

Forskerteamet har imidlertid vært i stand til å studere spor av fortidens klima med langt større detaljgrad enn det som tidligere er gjort ved hjelp av sedimentkjerner tatt opp fra havbunnen på Eirik-driften like sør for Grønland. Ved Eirik-driften avsettes marine sedimenter 10-15 ganger hurtigere her enn det som er vanlig de fleste andre steder.  Dette gjør det mulig å registrere endringer i dypvannsdannelsen, og gi såpass detaljerte klimarekonstruksjoner som i dette studiet.
 
I sedimentkjernene fra 125.000 år tilbake finnes plankton og bittesmå skjell som den gang levde i havoverflaten og på havbunnen. Det er disse små fossilene som gir forskerne informasjon om klimavariasjoner og havsirkulasjonen på den tiden.
 

Ingen ”Day After Tomorrow”

En ofte popularisert oppfatning om endringer i havsirkulasjonen er at dette kan  føre til nedkjøling, eller en ny istid som i Hollywood-filmen The Day After Tomorrow.  Forskerne observerer riktignok noe nedkjøling i overflatevannet rundt Grønland når dypvannsdannelsen blir redusert, men det finnes ikke bevis for noen store nedkjølinger sammen med disse endringene.
 
I datasettene avtar havsirkulasjonen i en periode som er såpass varm at der det ikke kan dannes sjøis som ellers ville ha forsterket nedkjølingen. Det er derfor ikke sannsynlig at det vil skje en stor nedkjøling når havsirkulasjonen blir redusert.  Og dataene viser at  et plutselig omslag til ny istid á la Hollywood aldri har hendt i denne perioden.


Artikkelreferanse:
Eirik Vinje Galaasen, Ulysses S. Ninnemann, Nil Irvalı, Helga (Kikki) F. Kleiven, Yair Rosenthal, Catherine Kissel, and David A. Hodell. "Rapid Reductions in North Atlantic Deep Water During the Peak of the Last Interglacial Period". Science, 20 February 2014 DOI: 10.1126/science.1248667