Stort detektivarbete avslöjar Arktis varma klimat

Sedimentproppen är från sjön El’gygytgyn i nordöstra ryska Arktis och går 30 gånger längre bakåt i tiden än den ispropp som tagits på Grönland (utifrån vilken vi drar många slutsatser om vårt tidigare klimat) som ”bara” täcker de senaste 123 000 åren. I fjol presenterade
forskargruppen i en vetenskaplig artikel i Science analyser av de första två tredjedelar av sedimentproppen, från nutid till 2,8 miljoner år sedan. Nu har forskarna gått igenom den sista tredjedelen av proppen och kan rekonstruera klimatet för perioden 3,6 till 2,2 miljoner år sedan.

– Detta unika kontinuerliga arkiv med information hjälper oss att förstå hur Arktis övergick från att vara skogsbeklätt till det is- och snöklädda landskap vi ser i dag, säger docent Peter Rosén, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, tidigare verksam vid enheten CIRC i Abisko.

En rådande teori är att koldioxidhalten i luften under den studerade perioden inte varit mycket högre än i dag, men en av de viktigaste lärdomarna av sedimentanalyserna är att Arktis ändå genomgick en mycket varm period för 3,6 till 2,2 miljoner år sedan. Det kan betyda att jordens respons på små förändringar i koldioxidhalter är större än vad som föreslagits i tidigare klimatmodeller. Fossilt pollen som forskarna hittat i proppen inkluderar barrträden douglasgran och hemlock vilket tyder på att Arktis var skogsbeklätt.

– Genom dessa fynd har vi kunnat rekonstruera vegetationen runt sjön vilket i sin tur visar hur varmt och fuktigt klimatet var, säger Carsten Meyer-Jacob, doktorand vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap.

Resultaten visar att vi hade flera långa värmeperioder under perioden 3,6 till 2.2 miljoner år sedan med sommartemperaturer på 15-16 grader Celsius, omkring 8 grader varmare och tre gånger mer nederbörd än i dag. Dessa extremt varma perioder sammanfaller med en lång period på 1,2 miljoner år då forskare har visat att istäcket på Västra Antarktis inte existerade. Det tyder på att klimatet på båda hemisfärerna är kopplade.

– Resultaten visar även att det var en gradvis övergång under flera hundra tusen år från att Arktis var skogsbeklätt till att landskapet såg de regelbundna istider som funnits sedan 1,8 miljoner år. Samtidigt som istiderna blev ett viktigt inslag i jordens klimat så blev klimatet torrare. Kunskapen ökar vår förståelse för hur istiderna en gång startade på vår norra hemisfär, säger Peter Rosén.

Peter Roséns och Carsten Meyer-Jacobs roll i projektet har varit att utveckla och applicera en ny, snabbare och mer pålitlig metod för att bestämma mängden biogent kisel i sedimentet för att kunna rekonstruera den biologiska produktiviteten i sjön. Metoden heter Fourier Transform Infraröd spektroskopi (FTIRS).

Det var under våren 2009 som ett arbetslag på 40 personer lyckades ta upp 310 meter djupt sediment i sjön El’gygytgyn i nordöstra ryska Arktis. Sjön bildades för 3,6 miljoner år sedan när en enorm meteorit slog ner och tryckte ut en krater med en radie på 18 kilometer. Sedan dess har sjöbotten byggts på med sediment. Meteoriten slog som tur var ner på en av de få platser i Arktis som inte eroderats av kontinentala glaciärer, vilket har gjort att den lämnats häpnandesväckande kontinuerlig och ostörd genom historien.

Originalartikel:
Pliocene Warmth, Polar Amplification, and Stepped Pleistocene Cooling Recorded in NE Arctic Russia