I en ny tidning, klimatforskare vid University of Massachusetts Amherst och Woods Hole Oceanographic Institution föreslår att enorma mängder smältande havsis i Arktis dränerades ut i Nordatlanten och störde klimatstyrande strömmar, spelar således en viktig roll i att orsaka tidigare plötsliga klimatförändringar efter den senaste istiden, från ca 8, 000 till 13, 000 år sedan. Detaljer om hur de testade denna idé för första gången finns nu online Geologi .

Raymond Bradley, chef för UMass Amhersts Climate Systems Research Center, och huvudförfattaren Alan Condron, forskare vid Woods Hole, förklara att geologer har övervägt många teorier om plötsliga temperaturfall i "glaciärliknande" förhållanden sedan de senaste glaciärerna drog sig tillbaka, särskilt en mycket kall period omkring 12, 900 år sedan, känd som de yngre Dryas. Meteoritnedslag och vulkanutbrott föreslogs för att förklara dessa episoder, men bevis har varit föga övertygande, lägger de till.

Nu Condron och Bradley, med doktoranden Anthony Joyce, säger att de har nya bevis för att periodisk uppdelning av tjock arktisk havsis i hög grad påverkat klimatet. Smältningen av denna is ledde till att sötvatten svämmade över i haven nära Grönland, Norge och Island mellan 13, 000 och 8, 000 år sedan, bromsa styrkan hos Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). De säger att deras experiment visar att det fanns tillräckligt med kyla, färskt vatten för att störa cirkulationsmönster för havssalttemperatur och utlösa abrupt klimatkylning som Younger Dryas.

Bradley förklarar, "Att förstå det förflutna hjälper oss att förstå hur det arktiska systemet fungerar."

Condron säger att forskare en gång trodde att den här kalla perioden utlöstes av dräneringen av Lake Agassiz, en enorm glaciärsjö vid kanten av det massiva inlandsisen som en gång sträckte sig från Arktis söderut till moderna New York. "Men även om sjön var stor med moderna mått, det har varit svårt i klimatmodelleringssamhället att utlösa en 1, 000-årig kall period med vattnet den innehöll, eftersom vattenvolymen inte är tillräckligt stor för att försvaga den atlantiska cirkulationen under en lång period, " konstaterar han.

"Dock, de vattenvolymer vi finner lagrade som havsis i Arktis överstiger vida volymen av Lake Agassiz, göra havsisbrott till en riktigt bra kandidat för att utlösa Younger Dryas-kylningen, " han lägger till.

För att fastställa att det fanns tillräckligt med is i Arktis för att störa havscirkulationsmönstret, forskarna använde numeriska klimatmodellexperiment för att uppskatta tidigare arktisk havsis utbredning och tjocklek. De undersökte också dagböcker och journaler från tidigt 1800- och 1900-tals arktiska expeditioner för att se om dessa upptäcktsresande, vars upptäckter kom i slutet av en "liten istid, " stötte på ovanligt tjock havsis.

Condron och Bradley citerar intrycken av viceamiral Sir George Nares, som ledde den brittiska arktiska expeditionen 1875 till Nordpolen. Han blev så slagen av den omfattande, tjock is som hans expedition stötte på att han introducerade termen "paleokristallisk is" för att beskriva "flak... av gigantisk tjocklek med en mycket ojämn yta och täckt med djup snö."

De noterar, "Det verkar av dessa, och andra räkenskaper som hölls av tidiga arktiska upptäcktsresande, att Ishavet var täckt av is betydligt tjockare än vad som har observerats under de senaste 30-40 åren. Medan den senaste tidens klimatuppvärmning i Arktis har fått mycket av denna gamla och tjocka is att bryta upp och smälta, stora delar av den rapporterades också fortfarande i början av 1900-talet." inklusive flak som användes som vetenskapliga forskningsstationer av både USA och Ryssland så sent som under det kalla kriget.

De säger att deras numeriska hav/havis-modell av volymen sötvatten som lagrats som havsis och förändringar i isexport i slutet av istiden visar att dessa var tillräckligt stora för att bromsa AMOC och kyla klimatet. Tjock is över Ishavet skapade "en enorm reservoar av sötvatten, oberoende av terrestra källor." När inlandsisarna drog sig tillbaka och havsnivån steg, förändringar i atmosfärisk cirkulation och landbaserade översvämningar gjorde att denna is strömmade till havet genom Framsundet öster om Grönland, där den smälte och fräschade upp Nordens hav tillräckligt för att försvaga den atlantiska cirkulationen.

Eftersom både volymen is som lagras i den arktiska bassängen och omfattningen av dessa exporthändelser vida överstiger volymen smältvatten som släpps ut från sjön Agassiz, de rapporterar, "Våra resultat visar att is från själva Ishavet kan ha spelat en viktig roll för att orsaka plötsliga klimatförändringar tidigare." Detta arbete stöddes av National Science Foundation och dess Extreme Science and Engineering Discovery Environment. Också, numeriska simuleringar utfördes med MITgcm.