Att hantera klimatförändringarna kommer redan att vara tillräckligt svårt utan att oroa sig för Dansgaard-Oescheger (DO) händelser som kan komma ovanpå det. Dock, deras möjliga händelse kan inte avfärdas:Vi behöver veta mer om dessa händelser, hur de påverkade vår planet tidigare, och hur de skulle kunna fortsätta göra det i framtiden. Världens mest välbevarade iskärnor skulle kunna ge all denna information samtidigt som det möjliggör förbättrade klimatmodeller.
Det finns en risk att ökande halter av växthusgaser i atmosfären kan utlösa plötsliga förändringar i klimatsystemet, dvs. förändringar så abrupta att de på allvar kan utmana människors förmåga, växter och djur att anpassa sig. Iskärnregistrering kan hjälpa oss att bättre förstå denna risk:de visar särskilt att, under den senaste istiden (för cirka 100 000 till 20 000 år sedan), temperaturen över Grönlands inlandsis kan förändras med upp till 16°C inom några decennier.
Med sitt INTERCLIMA-projekt (Inter-hemispheric Coupling of Abrupt Climate Change) Dr Joel Pedro vid Köpenhamns universitet har försökt öka förståelsen för de styrande mekanismerna och den interhemisfäriska kopplingen som är involverad i plötsliga klimatförändringar. Genom att göra så, han hoppas kunna hjälpa forskare som försöker förstå omfattningen och arten av de antropogena klimatförändringar vi bevittnar för att förbättra sina klimatförutsägelser.
Hur kan tidigare klimatförändringar informera oss om framtida risker?
Istidens temperatur hoppar, kallade Dansgaard-Oeschger-evenemang, tros vara associerade med naturliga instabiliteter eller "tipping points" i havet och atmosfärens cirkulation. En avgörande skillnad mellan antropogena klimatförändringar och dessa naturhändelser är att idag land- och havstemperaturer ökar nästan överallt, under Dansgaard-Oeschger-händelserna värmdes temperaturen snabbt på Grönland och Nordatlanten samtidigt som den svalnade i stora delar av södra halvklotet. Det skedde i princip en omfördelning av värme i klimatsystemet. Att försöka förstå om antropogena klimatförändringar skulle kunna driva klimatsystemet över liknande tipppunkter är en viktig motivation för att studera Dansgaard-Oeschger-händelserna.
Genom att studera iskärnor och andra klimatrekord från hela världen, vi får information om potentiella utlösare av sådana plötsliga förändringar, de processer som är involverade, och deras globala inverkan.
Att noggrant dokumentera tidigare plötsliga klimatförändringar hjälper också till att testa klimatmodeller. Vi kan få mer förtroende för modeller som används för att göra förutsägelser om framtida klimat om våra modeller kan simulera hela skalan av vad klimatet har gjort tidigare.
Varför baserade du specifikt din forskning på Law Dome och Grönlands iskärnor?
För min forskning valde jag iskärnor som bevarar de mest detaljerade registreringarna i tid (den högsta tidsupplösningen). Plötsliga klimatförändringar sker per definition extremt snabbt så för att verkligen komma till detaljerna om var, hur och varför av tidigare plötsliga klimatförändringar, rekord med hög tidsupplösning är avgörande. På polarisarna bestäms tidsupplösningen för en iskärna av hur mycket snö som faller varje år och sedan hur mycket de årliga lagren senare komprimeras och smetas ut av isflödet. Iskärnan i North Greenland Ice Core Project (borrad av danska forskare) och kärnorna Antarctic Law Dome och West Antarctic Ice Sheet Divide (borrade av australiska och amerikanska forskare, respektive) är bland de högsta tillgängliga klimatrekorden under de senaste tiotusentals åren.
Dock, min forskning var inte begränsad till iskärnor. Jag nådde också ut till samhällen som arbetar med sjö, marin- och grottsedimentuppteckningar. Att ta in data från dessa källor var viktigt för att få information om klimatvariationer på lägre breddgrader under Dansgaard-Oeschger-händelser.
Hur gick du tillväga för att få den information du ville ha?
Projektet hade stor nytta av nätverkande och datainput från många forskargrupper i Europa, Australien, Nya Zeeland, Sydamerika, Afrika och USA. Jag använde iskärndata från min tidigare forskargrupp i Australien och jag samarbetade med kollegor i USA för att få data från den utmärkta västantarktiska iskärnregistreringen. På mitt värdinstitut, Köpenhamns universitet, Jag hade tillgång till data och expertis om Grönlands iskärnor.
När projektet väl byggde fart, via presentationer på internationella konferenser och forskningsresor, Jag kunde få input från forskare som arbetar med sjö, marina och grottrekord. För modelleringskomponenten i forskningen samarbetade jag med forskare vid University of Wisconsin Maddison och Kiel University.
Vad kan du berätta om resultaten från projektet?
Att fatta välinformerade beslut om hur man bäst anpassar sig till framtida klimatförändringar och hur man kan mildra de värsta effekterna av klimatförändringarna kräver information om vad klimatsystemet kan.
INTERCLIMA-projektet har förbättrat vår förståelse för hur abrupta klimatförändringssignaler kommuniceras till olika delar av klimatsystemet. Den visade att förändringar i meridional atmosfärisk värmetransport driver abrupta klimatvariationer i tropikerna på södra halvklotet och att långsammare havsvärmetransportförändringar och havsisåterkopplingar är viktigare för att kommunicera abrupta klimatförändringssignaler till de södra höga breddgraderna.
Hur planerar du/ni att bygga vidare på projektets resultat för framtida forskning?
Jag arbetar med påverkan av plötsliga klimatvariationer på södra oceanen. Södra oceanen är för närvarande ansvarig för upptaget av cirka 75 % av havets lagring av antropogen värme och cirka 40 % av lagringen av antropogent kol.
Om Sydhavet kommer att fortsätta att ta upp så mycket värme och kol i framtiden är inte känt. Jag tror att ett sätt att försöka överbrygga denna kunskapslucka är att använda exempel på hur tidigare plötsliga klimatförändringar påverkade värme och CO2-upptag och lagring. För att göra detta arbetar jag med paleoklimatobservationer, främst iskärnor och marina kärnor, tillsammans med modellresultat och resultat från experiment och teori om södra oceanens fysiska oceanografi. Jag hoppas att detta arbete kommer att förbättra vår förståelse av tidigare och framtida havsis, interaktioner mellan istäcke och hav och CO2-lagring i södra oceanen.
Jag arbetar också med ett "adjoint modellering"-projekt där vi syftar till att direkt mata in paleoklimatdata till modellsimuleringar.
