Illustrationen identifierar nordatlanten på hög latitud som en betydande koldioxidsänka (de lila områdena är de mest effektiva sänkorna, medan röda är källor till CO2 i det moderna havet). Den vita stjärnan visar platsen för den studerade sedimentkärnan. Kartan genererades med hjälp av data från Takahashi et al. Kredit:M. Ezat
Norska havet fungerade som CO2-källa tidigare. Den pumpade ut växthusgasen i atmosfären istället för att absorbera den, som det gör idag.
Samtidigt minskade pH-värdet i ytvattnet i dessa hav, gör dem surare. Båda dessa fynd innebär förändringar i havscirkulationen och primärproduktiviteten som ett resultat av den tidens naturliga klimatförändringar. Fynden publicerades nyligen i Naturkommunikation .
Haven ändrade funktion
I dag, de kalla arktiska och nordiska haven är särskilt effektiva områden för upptag av CO2 från atmosfären. Havet kan mildra en del av ökningen av växthusgasutsläpp till följd av mänskliga aktiviteter som förbränning av fossila bränslen, genom att absorbera cirka 40 procent av den utsläppta CO2
"Vår forskning visar att områden i Norska havet har ändrat sin funktion vid flera tillfällen under de senaste 135 000 åren:Istället för att absorbera CO2 från luften, de släppte ut mer av växthusgasen i den." säger första författaren till studien Mohamed Ezat från Center of Arctic Gas Hydrate, Miljö och klimat (CAGE), Institutionen för geovetenskap vid UiT Norges arktiska universitet.
Första studie i sitt slag från Nordens hav
Iskärnor från Antarktis visar att mängden atmosfärisk CO2 varierade i takt med det skiftande klimatet under istider och mellanistider från det förflutna.
"Vi har alltid trott att haven spelade en stor roll i dessa förändringar, eftersom det är den största aktiva CO2-reservoaren på denna tidsskala. Men det har förblivit oklart hur och var i havet CO2 lagrades och släpptes ifrån, säger Ezat.
Ezat och kollegor mätte den isotopiska sammansättningen av bor hos de fossila skalen av bostäder nära ytan, encelliga organismer som kallas foraminifer. Dessa samlades in från en marin sedimentkärna, ett rekord av miljön i Norska havet som sträcker sig över 135 000 år. Denna period inkluderar två varma interglaciala perioder, och en långvarig istid präglad av plötsliga klimatförändringar.
Mikrofossiler av encelliga organismer registrerar tidens miljöförändringar i sina skal. Kredit:Erik Thomsen och Tine Rasmussen.
"Vi såg att i slutet av flera av de kraftiga kylningsperioderna i regionen, så kallade Heinrich-händelser, havet blev surare och släppte senare ut CO2 i atmosfären. Dessa episoder av CO2-pumpning från Nordens hav sammanfaller med tider av ökning av atmosfärisk CO2, säger Ezat.
Mätning av pH genom tusentals år
"Variationerna i borisotoper kan berätta för oss om utvecklingen av havsvattnets pH över tiden och i sin tur ge oss information om CO2-koncentrationen i havsvattnet", förklarar medförfattaren professor Tine L. Rasmussen, även från CAGE.
Gör så, forskarna kunde rekonstruera havsytans pH och CO2 i Norska havet i förhållande till tidigare klimatvariationer, när det var varmare eller kallare än idag. Ezat och kollegor försökte också förstå varför koldioxidutbytet mellan luft och hav vände i Norska havet under dessa tider.
"Vi fann att förändringar i primär produktivitet, tillförsel av organiskt material på jorden, och djupvattenbildning i Nordens hav, allt bidrog till utsläpp av CO2 från havet, säger Rasmussen
Aldrig så surt som idag
Studien visar att dessa hav hade lägre pH under episoderna av CO2-utsläpp. Detta kan dock inte jämföras med omfattningen av havsförsurningen som vi ser ske idag.
"Resultaten av vår studie visar faktiskt att havsytans pH under de senaste 135 000 åren aldrig har varit så lågt som idag i vårt studieområde. Detta är inget oväntat resultat. Det liknar tidigare studier som gjorts i andra havsområden. lägger dock en hel del bevis till hypotesen att mänsklig aktivitet djupt påverkar kemin i våra hav, " säger Ezat.
Forskarna hoppas att resultaten kommer att bidra till en bättre förståelse av komplexa interaktioner mellan havet och atmosfären.
"I allmänhet, ju mer vi lär oss om tidigare förändringar i jordens klimatsystem, desto mer exakt hoppas vi att vi kan förutsäga framtiden, säger Ezat.
