Forsker Helga (Kikki) Flesche Kleiven ved Bjerknessenteret for klimaforsking (BCCR) har sammen med kollegaer fra Institutt for Geovitenskap ved Universitetet i Bergen, fra Nederland og Frankrike, studert hva som skjedde med havsirkulasjonen og klima da isdemningen i Lake Agassiz i Nord-Amerika brast for 8400 år siden og enorme mengder ferskvann strømmet ut i Det nordlige atlanterhav. Dette markerte slutten på istiden.
Det er funnet spor av en rask nedkjøling fra en rekke observasjoner i den nord-Atlantiske regionen fra samme tidsperiode og forskere har lenge spekulert på om den observerte nedkjølingen kan ha blitt forårsaket av endringer i havsirkulasjonen. Den hurtige tilførselen av så mye smeltevann kan ha påvirket dypvannsdannelsen i Nord-Atlanteren og som en konsekvens kan mindre varmt vann ha blitt transportert nordover med Golfstrømmen.
I denne nye studien, bekrefter Kleiven og hennes kollegaer at dyphavet ble påvirket av vannet fra innsjøen Agassiz og at dette førte til en svekkelse av Golfstrømsystemet, selve livsnerven i Nord-Atlanteren. Endringene skjedde meget raskt, over et par tiår både i overflaten og dypet.
- De enorme vannmengdene fra den isdemte sjøen, estimert til 164 000 km3, skapte en ferksvannspuls ut i havet. I løpet av uker blandet ferskvannet seg med golfstrømvannet og forstyrret temperatur- og saltbalansen som er med på å drive denne strømmen.
- De nye funnene, fra en sedimentkjerne tatt fra dyphavet sør for Grønland, styrker koblingen mellom endring i dyphavet og klima ved at vi også observerer en rask nedkjøling i overflatetemperaturen i samme område og på samme tid.
- Enda viktigere er det at våre resultater viser at havsirkulasjonen reagerer på ferskvannet i løpet av bare noen få tiår, som er påkrevd for å utløse den hurtige klimaresponsen som er observert.
Ferskvann forstyrret Golfstrømmen
Forstyrrelsen i dypvannsdannelsen førte til en svekkelse av Golfstrømmen og satte i gang en rekke klimaendringer. Kleiven forteller at vi finner igjen raske endringer i klima i en rekke datasett utarbeidet ved Bjerknessenteret og ved andre forskningsinstitusjoner. Datasettene viser at det innenfor noen tiår fant sted:
- nedkjøling i atmosfæren (lavere lufttemperatur), som vist i iskjerner fra Grønland,
- nedkjøling i Norskehavet, som vist i temperaturindikasjoner fra marine sedimenter (funn fra BCCR), og
- voksende breer, vist blant annet i myrsedimenter fra Hardangergjøkulen (funn fra BCCR).
- Samtidig var det tørke i Nordafrika og svekking av monsunen i Asia
Klimamodeller viser at tilførsel av ferskvann påvirker dypvannsdannelsen. Dette, sammen med stigende havtemperatur, bidrar til at styrken av Golfstrømmen forventes å bli redusert med omlag én tredjedel i løpet av dette århundre. De faktiske bevisene for at ferskvann svekker Golfstrømmen har latt vente på seg, inntil nå. I Science-artikkelen dokumenterer forskerne for første gang faktiske endringer i dypvannsdannelsen i forbindelse med nedkjølingen for 8200 år siden, og at Golfstrømmen som en følge av dette transporterte mindre varmt vann nordover mot våre breddegrader.
Båndopptaker på havbunnen
Ved hjelp av marine sedimentkjerner tatt opp fra havbunnen på Eirik driften, like sør for Grønland, har forskerteamet rekonstruert klimavariabilitet og havsirkulasjon gjennom de siste 10 000 år.
Dette området er helt unikt og maringeologer har lenge vært på leiting etter en kjerne fra denne regionen som kan beskrive hurtige klimaendringer. Sedimentavsetningene på havbunnen ligger som en båndopptaker som har lagret tusener av år med klimainformasjon.
- De marine planktonartene som til enhver tid lever i overflaten gir informasjon om temperatur, mens de bunnlevende planktonartene kan benyttes for å rekonstruere hvordan kjemien i havet har variert innenfor bestemte tidsperioder, forklarer Kleiven. Forskerne benyttet seg også av om det i hovedsak var grove eller fine sedimenter i kjernen. Dette kan nemlig benyttes for å rekonstruere dypvannstrømmens styrke. Sterk strøm vil frakte grove sedimenter, mens en svakere strøm, slik som for 8200 år siden, vil etterlate finere sedimenter.
Ekstremt, men likevel relevant
Hendelsen for 8200 år siden er velkjent blant klimaforskere, særlig paleoklimatologer, og regnes for å være den største og raskeste klimaendringen som har funnet sted de siste 10 000 år.
Det er ingen nåværende eller fremtidig kilde av ferskvann som kan forårsake en flom på størrelse med innsjøen Agassiz for 8400 år siden. Men det faktum at havsirkulasjonen er følsom for store ferskvannsmengder viser viktigheten av å observere hvor raskt og hvor mye av Grønlandsisen som vil smelte ettersom jordens temperatur stiger. I tillegg danner de nye funnene et unikt utgangspunkt for å teste og forbedre de klimamodellene som i dag benyttes for å beskrive fortidens og morgendagens klima.