Massiva floder i sötvatten som härrör från glaciärmatade översvämningar i slutet av den senaste istiden som strömmade över östra Washington till Columbia River och ut till norra Stilla havet, där de utlöste klimatförändringar på hela norra halvklotet, ny forskning publicerad idag i Vetenskapliga framsteg visar.

Fynden ger ny inblick i vilken roll Stilla havet spelar i planetens klimat, sa Alan Mix, en oceanograf och paleoklimatolog vid Oregon State University's College of Earth, Hav, och Atmospheric Sciences och en av studiens författare.

"Vi ser till det förflutna för att ge oss sammanhang för vad som kan hända i framtiden, "Mix sa." Vi visste inte innan denna forskning att ökningen av sötvattenflöden skulle utlösa omfattande förändringar. Det berättar för oss att detta system är känsligt för den här typen av förändringar. "

Studiens huvudförfattare är Summer Praetorius, en forskningsgeolog vid U.S. Geological Survey som först började konstruera poster som var involverade i projektet som doktorand i Oregon State för mer än ett decennium sedan.

Praetorius, Mix och OSU-medförfattare Maureen Walczak, Jennifer McKay och Jianghui Du samlade in data och analyserade poster från hela nordöstra Stillahavsområdet. De undersökte också en mängd data som sträcker sig över flera decennier som samlats in av forskare runt om i världen. Alan Condron, en modelleringsexpert från Woods Hole Oceanographic Institute, bidragit också till analysen.

Forskarna använde datormodellering för att projicera den snabba rörelsen av översvämningsvatten under avgasning mellan 10, 000 och 20, För 000 år sedan, visar flödet från Columbia River som reser längs kusten norrut till Alaskabukten, över Beringsundet och till Japan, samt norrut in i Beringshavet och Ishavet.

Sötvatten är mindre tätt än saltvatten, sitter ovanpå saltvattnet som en filt och blandar ner med saltvattnet långsamt, Mix sa. Vattenlagren kan förändra hur värmen rör sig i havet, vilket leder till mindre klimatmått.

Columbia River löper längs skiljelinjen mellan den subtropiska regionen i Stilla havet i söder och den subpolära regionen i norr. Medan en del av sötvattnet som flödade ut under översvämningarna reste söderut och försvann, mer av vattnet gick norrut, där det rann som en flod längs kusten.

"Denna spridning av översvämningar längs Alaskas kust var en stor överraskning, "sa Condron." Modellen visade att vatten från Columbia River kan påverka större delen av norra Stilla havet och till och med läcka ut över Ishavet och ut i Atlanten. "

Maringeologer från Oregon State arbetade sedan som brottsplatsutredare, spåra effekterna av översvämningen genom tiden med hjälp av kemiska "fingeravtryck" kvar i fossila skal som levde under översvämningen men sjönk och ackumulerades i leriga känslor på havsbotten längs översvämningsvägen.

Mix ledde en expedition för att samla sedimentkärnor längs flodvattnets bana 2004. Kärnorna lagrades sedan i OSU:s Marine and Geology Core Repository medan forskningen pågick.

"Expeditionen gav en skattkista av lera från platser som ingen hade tänkt undersöka, "sa han." Det har tagit mer än ett decennium av noggrant arbete att sikta genom leran som vi hämtade och letade efter fossila skal som kan hjälpa till att berätta historien om översvämningens påverkan. "

Praetorius använde data från skalen och modelleringen för att visa hur den upprepade översvämningen över 1, 000 år kylde havet, vilket i sin tur påverkade klimatet i Nordamerika.

"Våra resultat tyder på att sötvattenflöden till norra Stilla havet kan ha långtgående effekter, förändrade havstemperaturer och styrvindar och stormspår i Nordamerika, "sa hon." Det som händer i norra Stilla havet kommer inte att stanna i norra Stilla havet, men i stället kommer det att orsaka förändringar långt och brett. "

Den uppvärmning som pågår idag är motsatt av vad som inträffade i slutet av den senaste istiden, Mix sa, men att förstå cirkulationsmönster i norra Stilla havet ger forskare inblick i vad som kan hända när mer varmt vatten rinner in i norra Stilla havet när planeten värms.

"Vad vi förväntar oss i framtiden är lägre flodflöden och varmare vatten i norra Stilla havet - motsatsen till vad vi såg i slutet av den senaste istiden, "Mix sa." Men det förflutna är fortfarande informativt, för det berättar hur cirkulationssystemet i norra Stilla havet fungerar. "