Under de senaste 800, 000 år, Antarktiska temperaturer och atmosfäriska koldioxidkoncentrationer har visat en liknande utveckling. Dock, de var annorlunda under övergången till den senaste istiden - ungefär 80, 000 år sedan, temperaturen sjönk samtidigt som koldioxidhalten i atmosfären förblev relativt stabil. En internationell forskargrupp ledd av GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel och Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research har nu upptäckt att en fallande havsnivå kan ha orsakat ökad vulkanisk aktivitet i havet, vilket kan förklara anomalien. Resultaten publiceras idag i tidskriften Naturkommunikation .

Klimatutvecklingen visar regelbundenheter som kan spåras under långa perioder av jordens historia. En av dem är att den globala medeltemperaturen och koldioxidkoncentrationen i atmosfären vanligtvis går hand i hand. Rent generellt, om temperaturen sjunker, CO2-värdena minskar också, och vice versa.

Dock, det finns undantag. Ett internationellt team av forskare ledda av GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel och Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research har nu upptäckt en möjlig orsak till sådana oegentligheter. Ett exempel är den sista övergången till glaciala förhållanden. Vid ungefär 80, 000 år sedan, temperaturerna sjönk, men mängden koldioxid i atmosfären förblev relativt stabil i flera tusen år. Anledningen kan vara ökad vulkanisk aktivitet i haven orsakad av en fallande havsnivå. Studien publiceras idag i tidskriften Naturkommunikation .

Under utvecklingen av glaciala förhållanden, temperaturen sjunker och inlandsisar bildas, vilket resulterar i omfördelning av vatten från havet till kontinentala regioner. Således, havsnivån sjunker och trycket på havsbottens underliggande skorpa minskar, vilket ökar magmaproduktionen.

"För att bättre förstå och kvantifiera dessa processer, vi utvecklade en heltäckande datormodell som vi integrerade med geodynamiska data. Dessutom, vi analyserade paleo-klimatdata och genomförde simuleringar med en modell av den globala kolcykeln, " säger Dr Jörg Hasenclever, huvudförfattaren till studien. Studien undersökte reaktionen från mid-ocean-åsar och 43 havs-vulkaner på förändringar i ishavet.

"Vårt tillvägagångssätt har visat att det minskande trycket på havsbotten kunde ha inducerat ökade lava- och koldioxidutsläpp. Det ökade vulkaniska koldioxidflödet kan ha stabiliserat atmosfärens koldioxidkoncentrationer under klimatsystemets nedstigning till den senaste istiden, " säger Prof. Dr. Lars Rüpke på GEOMAR.

Undersökningarna tyder på att nära växelverkan mellan jorden och klimatsystemet finns på relativt korta geologiska tidsskalor på cirka 5, 000 till 15, 000 år. Medförfattaren Dr. Gregor Knorr från Alfred-Wegener-Institutet säger, "Sådana interaktioner kan ge en ny komponent för jordsystemforskning för att bättre förstå klimatutvecklingen vid tider av förändringar i havsnivån."