Dawne klimaty międzylodowcowe pomagają w przewidywaniu przyszłości

Celem projektu PICKS (Past interglacial climates at key sites: Sea surface temperature and salinity reconstructions from the northern North Atlantic during MIS 5e and MIS 11) było zrekonstruowanie dawnego zasolenia i temperatury powierzchni oceanu na obszarze północnego Atlantyku podczas dwóch okresów międzylodowcowych (interglacjałów).

Oba badane okresy zostały określone przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmiany Klimatu (IPCC) Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ) jako potencjalne analogi przyszłych zmian klimatycznych. Okresy te to tzw. morskie stadia izotopowe (MIS) 5e oraz 11, które rozpoczęły się odpowiednio około 125 000 i 420 000 lat temu.

Wybrane miejsca o największym znaczeniu zidentyfikowano z uwzględnieniem komponentów Morskiej Nawracającej Cyrkulacji Północnego Atlantyku (AMOC). AMOC jest głównym "silnikiem" globalnej cyrkulacji oceanicznej i ma istotny wpływ na utrzymanie ciepła w Europie i Arktyce. Jedno z takich miejsc znajduje się pod Prądem Północnoatlantyckim, jedno pod Prądem Norweskim, a jedno w obrębie wiru Morza Norweskiego. Te kluczowe miejsca pozwoliły naukowcom zrekonstruować wpływanie ciepłej wody do danego obszaru.

Badacze zrekonstruowali poziomy zasolenia i temperatury powierzchni oceanu odpowiednio przy użyciu składu izotopowego wodoru w alkenonach i składu błony morskiego mikroorganizmu Thaumarchaea. Wyniki dla MIS 11 pokazały, że zwiększony wpływ ciepłej wody do obszarów może zintensyfikować subpolarny ruch wirowy. Dodatkowo rekonstrukcje temperatury pokazały, że woda z topnienia lądolodów powodowała krótkotrwałe ochłodzenia.

Wyniki z mórz północnych pokazały porównywalnie niskie temperatury w trakcie MIS 11, z optimum temperaturowym podczas późnego okresu interglacjału, dokładnie korelującym z najwyższymi wartościami zasolenia. Zapis temperatury dla mórz północnych uzyskany dla MIS 5e był zgodny z szacunkami temperaturowymi bazującymi na danych pozyskanych z planktonu. Rekonstrukcje zasolenia ujawniły ochłodzenie się mórz północnych w miarę zbliżania się końca interglacjału.

Uczestnicy projektu PICKS udowodnili, że stabilność zjawisk interglacjalnych może być przerwana przez nagłe ochłodzenia, takie jak topnienie lądolodów. Wyniki te mogą być użyte w komputerowych symulacjach klimatu w przyszłości. Na użytek w przyszłych badań paleoklimatycznych i eksperymentach dotyczących modelu klimatycznego dane po publikacji będą dostępne w bibliotece PANGAEA.