Upprepade katastrofala isutsläpp från västra Nordamerika till norra Stilla havet bidrog till, och kanske utlöst, förändringar i halvklotskala i jordens klimat under den senaste istiden, ny forskning publicerad online idag i Vetenskap avslöjar.

Upptäckten ger ny insikt om hur snabbt smältande is som strömmar in i norra Stilla havet kan ha på klimatet över hela planeten, sa Maureen Walczak, en paleoklimatolog vid Oregon State University College of Earth, Hav, and Atmospheric Sciences och studiens huvudförfattare.

"Att förstå hur havet har interagerat med glaciärisen i det förflutna hjälper oss att förutsäga vad som kan hända härnäst, " sa Walczak.

Cordilleran-isen täckte en gång stora delar av västra Nordamerika från Alaska till staten Washington och västra Montana. Radiokoldatering och analyser av det marina sedimentregistret visade att återkommande episoder av utsläpp från denna inlandsis under de senaste 42, 000 år var tidiga händelser i en kedjereaktion av störningar i det globala klimatet. Dessa störningar utlöste förändringar i djuphavscirkulationen och reträtt av inlandsisar i Nordatlanten.

Fynden utmanar teorier om att de massiva, globalt sträckande störningar har sitt ursprung i Nordatlanten som snabb isförlust från inlandsisen Laurentide, ett annat massivt inlandsis som täckte stora delar av Kanada och norra USA, inklusive övre mellanvästern och nordost. Laurentide isförlusthändelser är kända som Heinrich Events.

"Resultatet av denna forskning var oväntat. Uppgifterna säger oåterkalleligt att Stillahavsisen går först, med Heinrich Events och andra förändringar som följer i en rytm. Stilla havet sätter trumtakten, ", sade Walczak. "Detta är ett paradigmskifte i vårt tänkande om hur dessa händelser hänger ihop."

För att få insikt i norra Stilla havets klimathistoria, ett internationellt team av forskare samlade in och analyserade sedimentkärnor från norra Alaskabukten som återvanns genom borrning som en del av International Ocean Discovery Program.

"Att få dessa nya insikter tog år av arbete. Vi kartlade först havsbotten och återvann korta sedimentkärnor 2004, borrade längre kärnor 2013 och hade 16 års mödosamt laboratoriearbete som involverade flera Ph.D. studenter, " sa Alan Mix, projektets huvudutredare och medförfattare till uppsatsen.

"Det här var ett praktiskt taget okänt område när vi började, och nu erbjuder den bland de mest detaljerade och bäst daterade långa registreringarna av havsförändringar på planeten under istiden, sa Mix, en framstående professor vid OSU's College of Earth, Hav, och Atmosfärsvetenskap.

Forskare mätte radioaktiva isotoper av kol med hjälp av två partikelacceleratorer för att fastställa kronologin av händelser och lade också till noggranna räkningar av små stenar som tappats av isberg som kallas skräp med isflotte.

Forskargruppen spårade källan till det isflottade skräpet tillbaka till utrensningar av massiva isströmmar som härrörde från Cordillerans inlandsis, som täckte norra Washington, större delen av British Columbia och södra Alaska från omkring 70, 000 till 17, 000 år sedan.

Smutsiga isberg bröts av från böljande isströmmar och drev norrut i havsströmmar, bära och så småningom tappa sin last med sand, småsten och grus, lämnar ett rekord av snabb isreträtt begravd i djuphavet som en sjunken skatt.

Författarna till studien döpte dessa isbergsdumpar i Alaska till "Siku Events" efter inuiternas ord för is. Den stora överraskningen, upptäckt genom att kombinera registreringen av glaciala skräp med radiokol-kronologin, var att Siku Events omedelbart föregick Heinrich händelser, som är en liknande typ av isrensning i Nordatlanten.

Forskare har varit medvetna om Heinrich-händelser, från liknande bevis på isflottade skräp i Nordatlanten, i mer än 30 år men orsaken till dessa händelser har aldrig förklarats på ett övertygande sätt, sa forskarna.

Det är vettigt att Stilla havet är involverat i stora planetförändringar, Sa Mix. Stilla havet är kopplat till resten av världen genom storskalig atmosfärisk cirkulation och fysiskt runt Antarktis, och under tider med hög havsnivå, genom Beringssundet och Ishavet till Nordatlanten.

"Stilla havet är den största utbytbara reservoaren av värme och vatten och koldioxid på jorden, helt enkelt på grund av dess enorma storlek, " sa han. "Det är verkligen 800-pundsgorillan i klimatdjurens djurpark."

Idag drar isen som finns kvar längs Alaskas kust till största delen tillbaka och kan vara borta inom detta århundrade när klimatet värms upp. Den smältande isen kommer att rinna av till Stilla havet och Arktis, bidrar till havsnivåhöjning och påverkar balansen av flytande sött och tätt saltvatten i havet, ungefär som det gjorde förr.

Om den nuvarande issmältningen följer tidigare mönster, och det går snabbt, det skulle kunna bidra till att avlägsna glaciala system i Nordatlanten och Arktis drar sig tillbaka.

"Detta är ännu en anledning till att det är klokt att bromsa uppvärmningen genom att minska vår användning av fossila bränslen, sa Mix.

"De nya rönen kommer sannolikt att underblåsa ett ökat intresse för norra Stilla havet, ett område som inte har studerats lika väl som andra delar av planeten, " sa Walczak.

En sak som fortfarande är oklart är varför utsläppen från inlandsisen Cordilleran inträffade. Forskare vill också bättre förstå sambandet mellan utsläppen från Cordilleran och andra klimathändelser.

"Varför svarade de andra inlandsisarna på Cordillerans reträtt? Hur snabbt faller dominobrickorna i detta händelseförlopp?" frågade Walczak. Det är bland de frågor som forskargruppen fortsätter att undersöka.