Ett kauriträd bevarat i ett torvträsk i Nya Zeeland i 30, 000 år har avslöjat en ny mekanism som kan förklara hur temperaturen på norra halvklotet ökade flera grader Celsius på bara några decennier under den senaste globala istiden.

Oväntat, enligt ny forskning som leds av forskare från Keele University och UNSW Sydney och publiceras idag i Naturkommunikation , det ser ut som att uppvärmningen kan komma att ligga en halv värld bort, i Antarktis.

Snabba uppvärmningstoppar av detta slag under istiden, kallade Dansgaard-Oeschger-evenemang, är välkända för klimatforskare. De är kopplade till ett fenomen som kallas 'bipolär vipp', där stigande temperaturer i Arktis sker samtidigt som kylning över Antarktis, och vice versa.

Tills nu, dessa temperaturskillnader i jordens motsatta ändar tros ha drivits av förändringar i Nordatlanten, orsakar djupa havsströmmar, kallas ofta havets transportband, att stänga ner. Detta ledde till uppvärmning på norra halvklotet och kylning i söder.

Men studien, som undersöker en specifik Dansgaard-Oeschger-händelse som inträffade runt 30, 000 år sedan, föreslår att Antarktis också spelar en roll. Professor Chris Fogwill, Chef för Geografiska skolan, Geologi och miljö vid Keele University och medförfattare till studien sa:

"Studien analyserade högupplösta klimatarkiv från gamla träd som har bevarats i kärrmark, genom att utvärdera uppgifterna mot klimatmodeller ger vår studie ny inblick i mekanismerna för klimatförändringar, som är avgörande för att minska osäkerheten i framtida klimatprognoser. "

Papperet beskriver hur forskarna använde en detaljerad sekvens av radiokolldater från ett gammalt Nya Zeelands kauriträd för att exakt anpassa is, havs- och sedimentrekord under en period av starkt förändrat klimat.

"Spännande, vi fann att den temperaturhöjning som bevarats i den grönländska iskärnan motsvarade en 400 år lång ytkylningsperiod i södra oceanen och en stor reträtt av antarktisk is, "sade huvudförfattaren och UNSW -forskaren professor Chris Turney.

"När vi tittade närmare på orsaken till detta motsatta svar fann vi att det inte fanns några förändringar i den globala havscirkulationen under kylningshändelsen i Antarktis som kunde förklara uppvärmningen i Nordatlanten. Det måste finnas en annan orsak."

En aning om vad som kan hända om haven inte var inblandade dök upp i sjöns sediment från Atherton Tableland, Queensland. Sedimenten visade en samtidig kollaps av regnbärande passatvindar över tropiska nordöstra Australien.

Det var en märklig förändring, så forskarna vände sig till klimatmodeller för att se om dessa klimathändelser på något sätt kan kopplas samman.

De började med att modellera utsläpp av stora mängder sötvatten i södra oceanen, precis som skulle hända med snabb is reträtt runt Antarktis. I överensstämmelse med uppgifterna, de fann att det var kylning i södra oceanen men ingen förändring i den globala havscirkulationen.

De fann också att sötvattenpulsen orsakade snabb uppvärmning i det tropiska Stilla havet. Detta ledde i sin tur till förändringar i den atmosfäriska cirkulationen som fortsatte att utlösa kraftigt högre temperaturer över Nordatlanten och kollaps av regnbärande vindar över tropiska Australien.

Väsentligen, modellen visade bildandet av en 20, 000 km lång "atmosfärisk bro" som kopplade smältande is i Antarktis till snabb atmosfärisk uppvärmning i Nordatlanten.

Professor Chris Fogwill sa:"Denna studie visar återigen att händelser i den avlägsna regionen Antarktis och södra oceanen är direkt kopplade till det globala klimatet, och kan inte ses isolerat. "

"Vår studie visar hur viktig Antarktis is är för klimatet i resten av världen och avslöjar hur snabb smältning av isen här kan påverka oss alla. Detta är något vi måste vara mycket medvetna om i en värmande värld, "Sade professor Turney.

Det visade också hur djupt klimatet var kopplat över stora avstånd, sade medförfattare och klimatmodeller från University of Tasmania, Dr Stephen Phipps.

"Vår forskning har avslöjat ännu ett anmärkningsvärt exempel på de sammankopplingar som är så mycket en del av vårt klimatsystem, "Dr Phipps sa.

"Genom att kombinera tidigare register över tidigare händelser med klimatmodellering, vi ser hur en förändring i en region kan ha stora klimatpåverkan i jordens motsatta ändar. "