Forskare har hittat ett sätt att kartlägga förändringar i hastigheten på djuphavsströmmar med hjälp av det mest blygsamma materialet - lera. Tillvägagångssättet, rapporteras i tidningen Djuphavsforskning Del I , kunde ge forskare en bättre grund för att förstå beteendet hos gamla havsströmmar och, i en tid av ökande oro över klimatförändringar, kan hjälpa dem att bedöma vilken fluktuationsnivå som kan anses vara oroande.

Fungerar som gigantiska transportband, havsströmmar transporterar vatten som värms av solens kraftfulla strålar över ekvatorn mot polerna. När vattnet svalnar och släpper ut sin värme i atmosfären, områden i norr och söder drar nytta av den varma luften. I tur och ordning, strömmar reglerar temperaturen längs ekvatorn genom att erbjuda en flyktväg för en del av värmen.

Hastigheten på havsströmmar är enormt varierande, men forskare oroar sig alltmer för att klimatförändringar som skapas av människor förändrar deras naturliga flöde. Om stigande havstemperaturer och ökade nivåer av färskvatten från smältande iskappar saktar ner strömmar, detta kan orsaka kaos på globala vädersystem och hindra den viktiga roll de spelar för att motverka den ojämna fördelningen av solstrålning som når jordens yta.

För att helt förstå vad som händer med strömmar idag och om det är extraordinärt, forskare måste bygga en bild av hur de har betett sig över tiden.

Moderna strömmätare av stål och plast har endast använts i stor utsträckning för att spåra strömmar långt under ytan sedan 1960 -talet, så för att få en känsla av hur strömmar naturligt fluktuerar under långa perioder, forskare förlitar sig på ombud - som förändringar över tid i partiklarnas naturliga radioaktivitet.

Nu, ny forskning som leds av professor Nick McCave, Stipendiat vid St John's College och emeritusprofessor vid Institutionen för geovetenskaper, Universitetet i Cambridge, har hittat ett sätt att använda storleken på lerpartiklar som avsatts på havsbotten för att mäta förändringar i hastigheten med vilken havsströmmar flyter, erbjuder ett annat sätt för forskare att identifiera mönster i gamla strömhastigheter.

Strömmar tar upp och bär lerpartiklar, släppa ut större korn när de saktar ner. Över tid, en registrering av storleken på partiklar som avsatts på havsbotten är uppbyggd i lager av sediment.

För studien, McCave besökte olika djuphavslamfyndigheter nära USA:s östkust, Island och Portugal där det har funnits moderna strömmätare i drift. Från forskarfartyg skickade forskarna instrument ner till upp till fyra kilometer djup under vattnet och extraherade "kärnor", eller sedimentprover, från havsbotten.

Den genomsnittliga sedimenteringshastigheten i världshaven är cirka två till tre centimeter per tusen år, men i lerhögarna undersökte McCave att upp till 50 centimeter deponeras per tusen år, ge forskarna ett tvärsnitt av sedimentlager med en mycket tydligare bild av hur lager av lerpartiklar överensstämmer med tidsperioder.

McCave hämtade posterna från de aktuella mätarna och undersökte dem för en genomsnittlig flödeshastighet. Sedan, från kärnorna, han tog de översta centimeterna av sediment och letade efter små partiklar på över 10 mikron, där en mikron är lika med en miljonedel av en meter.

Genom att jämföra storleken på lerkornen med data från de aktuella mätarna, McCave kunde kalibrera hur storleken på lerpartiklar förhåller sig till den aktuella hastigheten.

McCave sa:"Även om kalibreringen inte var tillräckligt noggrann för att säga vad den exakta aktuella hastigheten var under ett specifikt år av historia, det kan ge en exakt mätning av hur mycket strömhastighet som har förändrats mellan två tidpunkter - till exempel mellan en istid och en varm period som nuet. Det är ungefär 20, 000 år. Men variationen i det atlantiska strömflödet sedan början av 1800 -talet kan också spåras och visas vara nära besläktad med temperaturförändringar.

"Att använda lera som en strömmätare ger oss ett annat sätt att titta på långsiktiga trender och kan resultera i förbättrad datormodellering som bättre införlivar djuphavsflöde. Vi vet att havets strömhastigheter kan variera enormt, men att ha data som visar mönster som går längre tillbaka i tiden än de senaste 50 åren kan berätta vilken fluktuationsnivå som ska utlösa alarmklockor. "