Kredit:CC0 Public Domain
I uppskattningar av havsvärmeinnehåll – viktigt när man bedömer och förutsäger effekterna av klimatförändringar – har beräkningar ofta presenterat uppvärmningshastigheten som en gradvis ökning från mitten av 1900-talet till idag. Dock, ny forskning från UC Santa Barbara-forskarna Timothy DeVries och Aaron Bagnell kan vända på det antagandet, vilket tyder på att havet höll en relativt jämn temperatur under större delen av 1900-talet, innan man ger sig ut på en brant stigning. Den nyupptäckta dynamiken kan ha betydande konsekvenser för vad vi kan förvänta oss i framtiden.
"Det var inte en början av en obalans förrän omkring 1990, vilket är senare än de flesta uppskattningar, " sa DeVries, en docent vid institutionen för geografi, och en medförfattare på ett papper som förekommer i tidskriften Naturkommunikation . Enligt studien, perioden 1950 till 1990 sågs temperaturfluktuationer i vattenpelaren men ingen nettouppvärmning. Efter 1990, studien fortsätter, hela vattenpelaren gick från kylning till uppvärmning.
Dessa fynd är resultatet av tillägget av en till stor del underutforskad faktor i havsvärmeinnehållet (OHC):djuphavstemperaturer.
"Tidigare studier tog inte hänsyn till djuphavet, sade Bagnell, en doktorand i DeVries laboratorium och tidningens huvudförfattare. På grund av utmaningarna med att få temperaturmätningar i djuphavet (under 2, 000 meter) som regionen i stort sett har försvunnit, och data har varit sparsamma. "Det finns vissa befintliga data, från forskningskryssningar och autonoma flöten, " han lade till.
Forskarna använde ett autoregressivt artificiellt neuralt nätverk (ARANN) och maskininlärningsmetoder för att koppla ihop prickarna mellan datapunkter och "producera en enda konsekvent uppskattning av OHC-förändringen från topp till botten för 1946 till 2019." Resultatet blev en trend som fördröjer uppvärmningen med decennier jämfört med tidigare modeller.
Det finns två huvudsakliga möjligheter till varför effekterna av den globala uppvärmningen tog så lång tid att nå havet, sa De Vries.
"En är att antropogen uppvärmning kan ha varit svagare än man tidigare trott under 1900-talet, kanske på grund av de kylande effekterna av aerosolföroreningar, ", sa han. Den andra är att djuphavet fortfarande kan uppvisa effekterna av klimathändelser som har förflutit.
"Det kan ta århundraden för klimatsignaler att spridas från ytan till det inre, sa han. Alltså, effekterna av en kylande händelse som den lilla istiden kan vara djup historia för oss på ytan, men ekon av händelsen kan ha fortsatt att resonera i djuphavet in på 1900-talet, ger en buffert till den värmande jorden.
Den fördröjda kyleffekten upphörde 1990, varefter havstemperaturer, enligt studien, har accelererat uppåt.
"Eftersläpningen börjar komma ikapp och havet värms upp kraftigare nu, " sa Bagnell. Atlanten och södra oceanen är för närvarande där det mesta av uppvärmningen sker, med Stilla havet och Indiska oceanen inte långt efter.
Havets uppvärmning är ett problem på många nivåer, eftersom det kan orsaka förändringar i cirkulationen, minska dess förmåga att absorbera kol och bränsle till mer intensiva stormar, förutom att orsaka havsnivåhöjning och skapa ogästvänliga miljöer för livet under havet. Om trenden fortsätter, effekterna kan pågå i århundraden, tack vare samma eftersläpning som höll haven svala fram till de senaste 30 åren.
"Havet minns, " sa DeVries.