Forskning utförd vid University of Texas i Austin har funnit att förändringar i havsströmmar i Atlanten påverkar nederbörden på västra halvklotet, och att dessa två system har varit sammanlänkade i tusentals år.

Resultaten, publicerad den 26 januari in Naturkommunikation , är viktiga eftersom en detaljerad inblick i jordens tidigare klimat och de faktorer som påverkade det kan hjälpa forskare att förstå hur samma faktorer kan påverka vårt klimat idag och i framtiden.

"Mekanismerna som verkar driva denna korrelation [tidigare] är desamma som spelar i modern data också, " sa huvudförfattaren Kaustubh Thirumalai, postdoktor vid Brown University som utförde forskningen samtidigt som han tog sin doktorsexamen. vid UT Austin Jackson School of Geosciences. "Atlantens ytcirkulation, och hur det än förändras, har konsekvenser för hur nederbörden förändras på kontinenter."

Thirumalai utförde arbetet vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG), en forskningsenhet vid UT Jackson School of Geosciences. Medförfattare inkluderar UTIG-forskare, och forskare från U.S. Geological Survey St. Petersburg Coastal and Marine Science Center och Massachusetts Institute of Technology.

Atlantens ytcirkulation är en viktig del av jordens globala klimat, flyttar varmt vatten från tropikerna mot polerna. Grunden för forskningen innebar att spåra förändringarna i havscirkulationen i ny detalj genom att studera tre sedimentkärnor som extraherades från havsbotten i Mexikanska golfen 2010 under en vetenskaplig kryssning. Proverna ger insikt i faktorer som påverkat havsströmmens styrka i cirka 30-åriga steg under de senaste 4, 400 år.

"Om vi ​​går tillbaka i steg om 30, vi är väl positionerade för att förstå saker i storleksordningen århundraden, ", sade Thirumalai. "Och frågan vi bestämde oss för att ställa var vad kan dessa rekonstruktioner av temperatur och salthalt berätta för oss om den större cirkulationen vid Atlanten."

De små tidssteg som forskarna kunde fånga i kärnorna beror på de stora mängder sediment som töms ut i viken från floder i Mexiko och Nordamerika. Forskarna extraherade data om temperatur- och salthaltsdata - faktorer som påverkar havsströmstyrkan - från havslevande mikroorganismer som kallas foraminifer som bevaras i sedimenten.

Uppgifterna visade att jämfört med idag, Atlantens ytcirkulation var mycket svagare under den lilla istiden, en sval period som tros utlösas av vulkanisk aktivitet som varade från 1450-1850. Eftersom dessa uppsättningar av havsströmmar är kända för att påverka det globala klimatet, forskarna var intresserade av att se om det korrelerade med nederbörd på västra halvklotet, och hur en sådan korrelation kan förändras över tid.

För att beräkna korrelationen under den lilla istiden, forskare jämförde kärndata med proxyservrar för nederbördsdata, såsom data från trädringar, grottformationer och andra naturuppgifter. Och för att beräkna den moderna korrelationen, de jämförde data som samlats in av människor under förra seklet om temperaturen och salthalten i viken och nederbörd på västra halvklotet. De analyserade också data från en klimatmodell utvecklad av Max-Planck Institute for Meteorology i Tyskland för att förutsäga vad korrelationen mellan strömmen och nederbörden skulle förväntas vara under den lilla istiden.

Resultaten indikerar att Atlantens ytströmmar i nutid och tidigare korrelerar med nederbördsmönster på västra halvklotet. Thirumalai sa att detta fynd är viktigt av två skäl. Den visar att det finns en korrelation mellan ström- och regnmönstret, och att korrelationen är uppenbar i datamängder som täcker olika tidsskalor.

"Det var anmärkningsvärt, ", sa Thirumalai. "Dessa mönster som är baserade på dekadisk analys av moderna data, och sedan verkar hydroklimatproxies som ger salthalten i haven och nederbörden på land visa samma bild."

Fynden understryker vikten av Atlantens ytcirkulation för nederbörd, och att förändringar i strömmen kan få långtgående effekter. Det betyder att framtida förändringar av vikens salthalt och temperatur kan förväntas påverka klimatet på andra sätt.

"Studien visar en robust sekelskala koppling mellan förändringar i havscirkulationen i Atlanten och regn på de intilliggande kontinenterna under de senaste 4, 000 år, " sa UTIG-direktör Terry Quinn, en medförfattare till studien. "Och därför ger det en baslinje för förutsägelser om hur den delen av klimatsystemet kan bete sig i framtiden."