Wanneer ijstijden eindigen, verfijnt oceaancirculatie de oceaanwarmte
Nieuw onderzoek heeft de verhoudingen van edelgassen in Antarctische ijskernen geanalyseerd, verzameld door het Europese Project voor IJskernonderzoek in Antarctica.
Een groot deel van de warmte die de aarde opneemt, wordt overgedragen aan de oceaan, waardoor de warmte-inhoud van de oceaan cruciaal is voor het begrijpen van langetermijn klimaatpatronen. De warmte-inhoud van de oceaan is doorgaans lager tijdens ijstijden en neemt toe tijdens warmere perioden van gletsjerterugtrekking. Gedurende de afgelopen 1,2 miljoen jaar hebben ijstijden en interglacialen plaatsgevonden in cycli van ongeveer 100.000 jaar, en we bevinden ons momenteel in een interglaciale periode na de Laatste Glaciale Maximum, die ongeveer 20.000 jaar geleden plaatsvond.
Recente klimaatmodelleringsstudies hebben gesuggereerd dat de warmte-inhoud van de oceaan ook verandert op kortere tijdschalen van slechts enkele duizenden jaren, als gevolg van intermitterende veranderingen in de sterkte van de Atlantische Meridionale Omloopcirculatie (AMOC) — een patroon van Atlantische oceaanstromen dat warm water naar het noorden en koud water naar het zuiden transporteert. De modellen suggereren dat een zwakkere AMOC leidt tot een verhoogde warmte-inhoud van de oceaan. Echter, bewijs uit de echte wereld om AMOC’s potentiële invloed op de warmte-inhoud van de oceaan te ondersteunen of te weerleggen is beperkt.
Markus Grimmer en zijn collega’s presenteren het eerste record van de warmte-inhoud van de oceaan aan het einde van de laatste vier ijstijden en de daaropvolgende warme perioden, waardoor het team modelvoorspellingen kan testen aan de hand van paleoklimaatdata. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters.
Om het nieuwe record te genereren, analyseerden de onderzoekers de verhoudingen van specifieke edelgassen die gevangen zaten in 59 nieuwe monsters van een 3.260 meter lange ijskern, geboord in Oost-Antarctica als onderdeel van het Europese Project voor IJskernonderzoek in Antarctica (EPICA). De verhoudingen van edelgassen in verschillende ijslagen dienen als vingerafdrukken van de warmte-inhoud van de oceaan op verschillende momenten in het verleden van de aarde.
De analyse van het nieuwe record toonde aan dat aan het einde van elk van de laatste vier ijstijden de warmte-inhoud van de oceaan over het algemeen toenam, samen met een zwakkere AMOC, zoals voorspeld door de modellen. Deze overgangen naar warmere interglaciale perioden, bekend als deglaciaties, duren enkele duizenden jaren. Het record toonde ook bewijs van millennia-grote veranderingen in de warmte-inhoud van de oceaan die plaatsvonden samen met veranderingen in de oceaancirculatie. Wanneer de AMOC versterkte, nam de warmte-inhoud van de oceaan ofwel trager toe of nam af.
Deze bevindingen sluiten aan bij de eerdere modelvoorspellingen en ondersteunen het idee dat de AMOC op millennia-tijdschalen een sleutelrol speelt in het beheersen van de warmte-opname door de oceanen van de aarde. Dit heeft op zijn beurt waarschijnlijk invloed op de daaropvolgende zeespiegels, klimaatcondities en niveaus van kooldioxide in de atmosfeer.
