Ett team av EPFL och europeiska forskare har upptäckt en brist i det sätt som tidigare havstemperaturer har uppskattats fram till nu. Deras resultat kan innebära att den nuvarande perioden av klimatförändringar är oöverträffad under de senaste 100 miljoner åren.

Enligt den metodik som ofta används av forskarsamhället, temperaturen på havsdjupen för 100 miljoner år sedan var cirka 15 grader högre än nuvarande avläsningar. Detta tillvägagångssätt, dock, utmanas nu:havstemperaturerna kan faktiskt ha varit relativt stabila under hela denna period, vilket väcker allvarliga farhågor om nuvarande nivåer av klimatförändringar. Detta är slutsatserna av en studie utförd av ett team av franska forskare från det franska nationella centret för vetenskaplig forskning (CNRS), Sorbonne University och University of Strasbourg, och schweiziska forskare från Swiss Federal Institute of Technology i Lausanne (EPFL) och University of Lausanne. Studien har precis publicerats i Naturkommunikation .

"Om vi ​​har rätt, vår studie utmanar årtionden av paleoklimatforskning, säger Anders Meibom, chefen för EPFL:s laboratorium för biologisk geokemi och professor vid universitetet i Lausanne. Meibom är kategorisk:"Haven täcker 70 % av vår planet. De spelar en nyckelroll i jordens klimat. Att veta i vilken utsträckning deras temperaturer har varierat över geologisk tid är avgörande om vi ska få en bättre förståelse för hur de beter sig och att förutsäga konsekvenserna av nuvarande klimatförändringar mer exakt."

Innehåll av syre-18

Hur kan den befintliga metoden vara så felaktig? Studiens författare menar att påverkan av vissa processer förbisågs. I över 50 år, det vetenskapliga samfundet baserade sina uppskattningar på vad de lärde sig från foraminifer, som är fossiler av små marina organismer som finns i sedimentkärnor tagna från havsbotten. Foraminifererna bildar kalkhaltiga skal som kallas tester där innehållet av syre-18 beror på temperaturen i vattnet de lever i. Förändringar i havets temperatur över tiden beräknades därför utifrån syre-18-halten i de fossila foraminiferförsök som hittats i sedimentet. Enligt dessa mätningar, havets temperatur har sjunkit med 15 grader under de senaste 100 miljoner åren.

Ändå är alla dessa uppskattningar baserade på principen att syre-18-halten i foraminifertesterna förblev konstant medan fossilerna låg kvar i sedimentet. Verkligen, tills nu, ingenting indikerade annars:ingen förändring är synlig för blotta ögat eller under mikroskopet. För att testa deras hypotes, författarna till den senaste studien exponerade dessa små organismer för höga temperaturer i konstgjort havsvatten som bara innehöll syre-18. Med hjälp av en NanoSIMS (sekundär jonmasspektrometer i nanoskala), ett instrument som används för att utföra mycket småskaliga kemiska analyser, de observerade sedan införlivandet av syre-18 i de kalkhaltiga skalen. Resultaten visar att nivån av syre-18 som finns i foraminifertesterna faktiskt kan förändras utan att lämna ett synligt spår, och utmanar därmed tillförlitligheten av deras användning som termometer:"Det som verkade vara perfekt bevarade fossiler är det faktiskt inte. Detta betyder att paleotemperaturuppskattningarna som gjorts fram till nu är felaktiga, säger Sylvain Bernard, en CNRS-forskare vid det Paris-baserade Institute of Mineralogy, Materialfysik och kosmokemi och studiens huvudförfattare.

Återbalansering

För det franska och schweiziska forskarteamet, snarare än att visa en gradvis minskning av havstemperaturerna under de senaste 100 miljoner åren, dessa mätningar återspeglar helt enkelt förändringen i syre-18-innehållet i testerna med fossila foraminifer. Och denna förändring verkar vara resultatet av en process som kallas återutjämning:under sedimentering, temperaturen stiger med 20 till 30°C, vilket får föraminifera-testerna att återjämnas med omgivande vatten. Under cirka tio miljoner år, denna process har en betydande inverkan på paleotemperaturuppskattningar, speciellt de baserade på foraminifer som levde i kallt vatten. Datorsimuleringar som drivs av forskarna tyder på att paleotemperaturer i havets djup och på polarhavets yta har överskattats.

För Meibom, nästa steg är tydliga:"För att återbesöka havets paleotemperaturer nu, vi måste noggrant kvantifiera denna återutjämning, som har förbisetts för länge. För det, vi måste arbeta med andra typer av marina organismer så att vi tydligt förstår vad som hände i sedimentet under geologisk tid." Artikelförfattarna är redan hårt igång.