Forskare från Oeschger Center for Climate Change Research vid University of Bern rekonstruerade för de första genomsnittliga havstemperaturerna under de senaste 700, 000 år med iskärndata. Den nya kunskapen bidrar till att förbättra vår förståelse av klimatsystemet.

Berns iskärnforskare kunde redan 2008 visa hur koncentrationen av CO ₂ i atmosfären har förändrats under de senaste 800, 000 år. Nu, använder samma iskärna från Antarktis, gruppen som leds av den Berner klimatforskaren Hubertus Fischer visar de högsta och lägsta värden mellan vilka medeltemperaturen i havet har fluktuerat under de senaste 700, 000 år. Resultaten av rekonstruktionen har just publicerats i tidskriften Det förflutnas klimat . Studiens nyckelfynd:Medeltemperaturen i havet har varit mycket lika under de senaste sju istiderna, i genomsnitt cirka 3,3 grader C kallare än den förindustriella referensperioden, som redan föreslagits av synteser av djupa vattentemperaturer från marina sediment. Dock, havstemperaturer under de varma perioderna 450, 000 år sedan var mycket kallare och CO ₂ koncentrationerna var lägre än under vår nuvarande varma period, trots liknande solstrålning. De nya mätningarna visar att havstemperaturen också formas av förändringar i havscirkulationen. Den så kallade globala cirkulationen av djupa vatten har en betydande inverkan på värmelagring i havet.

"För att förstå hur klimatsystemets värmebalans förändras, "säger Hubertus Fischer, "Vi måste först och främst förstå havet." Till exempel, 93% av den extra värme som människor ackumulerar genom ökande växthusgaser lagras för närvarande i havet snarare än i atmosfären. Detta innebär att utan havets värmeupptagning, temperaturökningen uppmätt på land på grund av klimatförändringar som orsakas av människor skulle vara betydligt större. Dock, eftersom haven har en enorm massa jämfört med atmosfären, temperaturförändringarna som mäts i havet idag är mycket små.

Mätningar på några isprover är tillräckliga

Relevansen av data från havet för klimatforskning demonstreras av det internationella ARGO -projektet, ett mobilt observationssystem för världens hav som till exempel kontinuerliga temperaturmätningar ner till ett djup av 2, 000 meter har utförts sedan 2000. Ungefär 4, 000 drivande bojar fördelade över alla hav används för detta. Detta gör Berns forskares tillvägagångssätt ännu mer häpnadsväckande i jämförelse:"Vi behöver bara ett enda isisprov för vår genomsnittliga havstemperaturmätning, "förklarar Hubertus Fischer, "Naturligtvis är vi inte i närheten av noggrannheten hos ARGO, men omvänt kan vi se långt tillbaka i det förflutna. "Det som studeras är inte fruset havsvatten, men luftbubblor fångade i Antarktis glaciäris. Specifikt:de ädla gaserna argon, krypton, xenon och molekylärt kväve. Majoriteten av dessa gaser finns i atmosfären, bara en liten del upplöses i havet. Hur väl varje gas är upplöst i havsvatten beror på havstemperaturen. Därför, det förändrade förhållandet mellan dessa gaser i isproverna kan användas för att rekonstruera tidigare genomsnittliga havstemperaturer.

Gasmätningar med hög precision av Berneriska forskare

"Förutsättningen för denna metod är högprecisionsmätningar med en dynamisk masspektrometer, "understryker Hubertus Fischer, "som möjliggjordes av de stora ansträngningarna från flera doktorander och postdoktorer som deltog i publikationen." Bearbetnings- och mätmetoder som utvecklats i Bern som en del av MATRIC -projektet som finansieras av European Research Council (ERC) är också avgörande. Tidigare havstemperaturer bestäms till inom 0,4 grader C i Bern. Denna precision gör det möjligt att spåra klimatets upp- och nedgångar från det förflutna, eftersom skillnaden i genomsnittlig havstemperatur mellan istiden och de varma faserna under de senaste 700, 000 år var cirka 3 grader C. Förutom laboratoriet i Bern, endast Scripps Institute of Oceanography i San Diego, USA, som Berns forskare arbetar nära, har hittills genomfört sådana mätningar över hela världen.