Spännande ny forskning har avslöjat att en minskning av atmosfärisk koldioxid orsakade en dramatisk avkylning för 133 miljoner år sedan, när dinosaurier strövade runt i världen. Bättre förståelse för effekterna av tidigare fluktuationer i atmosfärisk CO ₂ är avgörande för att förstå hur värmen rör sig runt jorden, som också styr hur mycket is som kan byggas upp i polarområdena.

Ett team av forskare, koordinerad av professor Thomas Wagner från The Lyell Center vid Heriot-Watt University, har gjort detta genombrott i förståelsen av extrema klimatstörningar i den mesozoiska-paleogena växthusvärlden, vilket ledde till syrefattiga eller till och med syrefria havsbassänger, stor biologisk mångfaldskris, och massiva förändringar i vind- och nederbördsmönster.

Denna speciella händelse, "Weissert"-evenemanget, en 700 tusen år lång klimatstörning som inträffade för 133 miljoner år sedan, har studerats i oöverträffad detalj i denna studie.

Även om tidigare forskning har visat det nära sambandet mellan allt klimat, fysiska och livskomponenter under denna och andra tidigare klimatstörningar, skalan av temperaturförändringar och dess orsakssamband med nivåer av atmosfärisk pCO ₂ har varit mindre tydlig.

Liyenne Cavalheiro, som ledde studien från University of Milan, förklarar:"Detta är den mest avancerade forskningen som gjorts för Weissert Event -störningen hittills, med toppmodern modellering och bedömning av geologisk data, tillsammans visar kopplingen mellan havsytemperatur och atmosfärisk CO ₂ förändra. Professor Elisabetta Erba fortsätter "Vi kan nu föreställa oss vad konsekvenserna av en 40-procentig minskning av atmosfärisk pCO2 innebär, för havstemperaturfördelning och unika marina och terrestra miljöer."

I studien, publiceras denna vecka i Naturkommunikation , forskarna analyserade djuphavssediment som erhållits av Ocean Drilling Program (ODP) från Antarktis till havs. Sedimenten fångar den tidiga krita Weissert-händelsen i den halvt slutna Weddell-havsbassängen, som vid den tiden låg på en paleolatitude av 54 °S och grunt paleovattendjup på cirka 500 meter.

Forskningen kombinerar högupplösta organiska kolisotoper och kalibrerad havsytatemperatur (SST) rekonstruktioner. Resultaten bekräftar en minskning av SST i 3-4 ° C i Weddellhavet (nära Antarktis) över Weissert -evenemanget. Sebastian Steinig från University of Bristol förklarar "De nya Weddell Sea-data kombinerades med klimatmodellsimuleringar och tillgänglig världsomspännande multi-proxy-baserad temperaturinformation från geologiska rekord, att komma fram till en samlande lösning som ger en bästa passform mellan alla bevislinjer. Resultatet bekräftar en global genomsnittlig ytkylning på 3,0 °C (±1,7 °C), vilket leder till en 40% minskning av atmosfäriskt pCO2. I överensstämmelse med geologiska bevis, modelleringen tyder på att detta pCO2-fall gynnade den potentiella uppbyggnaden av lokal polaris, både i proto-arktis och i kustområden runt Antarktis.

Forskargruppen inkluderar experter från universitetet i Milano som en viktig strategisk partner för stratigrafi, University of Bristol och GEOMAR-Kiel för klimatmodellering, universitetet i Köln och Heriot-Watt för geokemiska proxyservrar, och ENI Spa som expert inom palynologi och palaeo-oceanografi och huvudsponsor för denna studie.