De siste 3 millioner år er preget av istider som blir avbrutt av mellomistider. Denne sykliske variasjonen representerer de største og mest studerte endringene i fortidsklima. Derimot er de fysiske mekanismene som driver disse variasjonene i isvolum slik de er rekonstruert fra havnivåendringer fortsatt ikke kjent. I de siste 30 år har den dominerende teorien basert seg på at endringer i de store landbaserte isdekkene var drevet av variasjoner i mengden solinnstråling om sommeren på høye nordlige breddegrader. Problemet med denne teorien er at forandringer i sommerinnstråling på høye breddegrader har en syklus på 23 tusen år som følge av vandringen av vår- og høstjevndøgn rundt jordens bane, mens i intervallet fra ~3 til 1 millioner år siden fulgte endringene i isvolum en periode på 41 tusen år. Denne 41 tusenårs syklus er den samme som gir endringer i den relative mengden solinnstråling på lave og høye breddegrader og er drevet av variasjoner i jordens rotasjonsakse.
For å bedre forstå opphavet til disse mystiske 41 tusen års glasialsyklusene har Nisancioglu og kolleger brukt en forenklet modell av endringer i isvolum. Det som er nytt i denne studien, er at det Antarktiske isdekket er en mye mer aktiv medspiller og kan gi store endringer i havnivå, noe som det er funnet spor av i ’proxy’* data fra den tiden. Basert på dette foreslår forskerne i artikkelen en ny teori hvor endringene i isvolum i perioden ~3 til 1 millioner år siden foregår både i den nordlige og den sørlige halvkule. Hver enkelt iskappe følger både 41 og 23 tusen års endringer i solinnstråling som forårsaker snøsmelting. Men, fordi 23 tusen års syklus i innstråling virker nøyaktig motsatt på den nordlige og sørlige halvkule, blir denne effekten redusert til null i globale mål for is volum. Dette forårsaker at 41 tusen års syklusene i solinnstråling (som virker likt i nord og sør) dominerer de globale endringene i isvolum og havnivå.
Denne nye teorien, som foreslår at Antarktis spilte en viktigere rolle i fortidsklima en tidligere antatt, stiller spørsmål ved stabiliteten til Antarktis også i ett framtidig varmere klima. Som antydet i artikkelen, er det mulig at innlandsisen i Antarktis bidro med så mye som ~10-20 meter stigning av det globale havnivået i de tidlige varme mellomistidene. Dette tilsvarer opp til 30 prosent av havnivåendringen dersom hele Antarktis skulle smelte – opp til 60 m havnivåstigning.
Referanse:
Raymo, Maureen E., Lisiecki, L. E., Nisancioglu K.H. (2006): “Plio-Pleistocene Ice Volume, Antarctic Climate, and the Global δ18 O Record”, i Science Juni 22, 2006, DOI: 10.1126
*Proxy data er informasjon som representerer en endring i naturmiljøet. For eksempel brukes endringer i forholdet mellom ”lette” og tunge’ oksygenisotoper (18O vs. 16O) som et presist mål på hvor mye vann som er fanget i isdekker gjennom fortiden. Dette målet kan brukes fordi de lette isotopene lettere fordamper og faller som nedbær over land. Dersom denne nedbøren blir frosset inn i isdekkene vil havet oppleve å bli anriket av de tunge oksygenisotopene. Dette kan måles fordi organismer som lever i havet vil få en sammensetning av tunge og lette oksygenisotoper som reflekterer havet mens de levde. Når forskere tar opp sedimentkjærner fra havbunnen vil en kunne måle lagrekkene av slike døde organismer bakover i tid og rekonstruere variasjonene i oksygen-isotoper som deretter kan regnes om til størrelsen på isdekkene.