En ny studie som tittade på variationer i tidigare havsis täckning i Norska havet fann att krympningen och tillväxten av is var avgörande för flera plötsliga klimatförändringar mellan 32, 000 och 40, 000 år sedan.

Tillväxt eller krympning av havsis ses ofta som ett symptom på klimatförändringar, men ny forskning visar att det kan ha spelat en mer orsakande roll i plötsliga klimatförändringar för tusentals år sedan.

Studien, som publicerades idag i Vetenskapens framsteg , undersökte sedimentkärna extraherad från södra norska havet för att finna att det fanns dramatiska förändringar i havsisen 32, 000 till 40, 000 år sedan.

UNSW Scientia-stipendiat Dr Laurie Menviel som arbetar med Climate Change Research Center utförde numeriska modellsimuleringar av klimatförhållanden som belyste den täta kopplingen mellan Atlantic Meridional Overturning Circulation och havis-täckning i Norskehavet.

Studien, som leddes av doktor Henrik Sadatzki från Institutionen för jordvetenskap och Bjerknes Center for Climate Research, Universitetet i Bergen (Norge), analyserade marina sedimentkärnor från Norska havet för att rekonstruera förändringar i havsisen under den senaste istiden, med fokus på de plötsliga klimatförändringarna. Detta kompletterades av klimatmodellsimuleringar från den senaste istiden.

De plötsliga klimatförändringarna – kända som klimathändelserna Dansgaard–Oeschger – fick globala konsekvenser och omfattade temperaturförskjutningar på upp till 15°C över Grönlands inlandsis och inträffade inom decennier.

Även om de underliggande mekanismerna för dessa dramatiska förändringar ännu inte är helt klarlagda, studien bekräftar att förändringar i havistäcket i Norska havet spelade en nyckelroll för att driva fram de gåtfulla händelserna.

Man tror nu att den första minskningen av havsis började innan den plötsliga uppvärmningen över Grönland, och att havsisexpansionen började före slutet av de varma perioderna i samma område.

"För att nå denna slutsats, vi tittade på specifika organiska molekyler i en sedimentkärna från södra Norska havet, varav en producerades av alger som lever i havsis och andra som producerades av organismer som lever i öppna, isfritt vatten för tusentals år sedan. "säger Dr Menviel.

Grönland förändras

Uppgifterna tyder på att det skedde betydande förändringar i havsisens täckning i södra norska havet mellan 32, 000 och 40, 000 år sedan, enligt Dr Sadatzki.

"De mest omfattande havsförhållandena inträffade vid början och tidiga delar av kalla perioder över Grönland och de mest uttalade förhållandena vid öppet hav inträffade vid de abrupta förändringarna av varma perioder över Grönland, " han säger.

Dr Menviel säger att de övergående numeriska simuleringar som hon utförde belyste kopplingen mellan tidigare förändringar i havsisen i Norska havet, och den stora atlantiska meridionala oceaniska cirkulationen.

"Detta gav oss en indikation på systemets känslighet och visade samspelet mellan havsisen i detta område, havscirkulationen och klimatet, " hon säger.

Forskningen tyder på att ett förstärkt havsistäcke bidrog till isolering av kylan, hög latitudatmosfär från relativt varmare vatten som fanns i norska havet under havsislocket. I tur och ordning, havsisreduktion tillåter värmeutsläpp från det exponerade norska havsvattnet till atmosfären, som var en viktig ingrediens i att forma den plötsliga uppvärmningen av klimathändelserna Dansgaard-Oeschger på Grönland.

Dessa händelser har väckt stort intresse för att dokumentera att klimatsystemet innehåller mekanismer som kan leda till stora, plötsliga och överraskande klimatförändringar.

"Våra resultat utgör ett stort steg framåt i vår förståelse av plötsliga klimatförändringar, " säger Dr Sadatzki.

De nya observationerna tyder på att havsisförändringarna i södra Norska havet var en integrerad del av oceaniska och atmosfäriska processer, vilket ledde till de abrupta glaciala klimatförändringarna på Grönland och över stora delar av världen.