南極冰融如何成為整個地球氣候的轉折點

南極冰融如何成為整個地球氣候的轉折點
融化的南極冰可以引發對地球另一側的影響。
美國宇航局/簡彼得森

根據我們的研究,南極冰的融化可以引發地球另一側的快速變暖 新的研究 其中詳細介紹了多年前30,000發生過如此突如其來的氣候事件,其中北大西洋地區發生了劇烈的變暖。

自2004大片以來,地球系統中的“引爆點”這個想法一直有些糟糕的說唱 明天過後 據稱,極地冰融化可以引發各種全球變化。

雖然這部電影肯定誇大了氣候突變的速度和嚴重程度,但我們確實知道許多自然系統很容易被推入不同的運作模式。 格陵蘭島的冰蓋融化,北極夏季海冰的退縮以及全球海洋環流的崩潰都是未來溫暖世界潛在脆弱性的例子。

當然,眾所周知,很難預測地球系統的元素何時何地會突然陷入不同的狀態。 一個關鍵的限制是,歷史氣候記錄往往太短,無法測試用於預測未來環境變化的計算機模型的技能,從而妨礙我們規劃潛在突變的能力。

但幸運的是, 大自然在景觀中保留了大量證據,使我們能夠理解時間尺度變化可能發生的時間.

核心價值觀

過去氣候臨界點最重要的信息來源之一是從格陵蘭和南極冰蓋鑽出的千米長的冰芯,保存了非常詳細的信息 延續至800,000年.

格陵蘭冰芯記錄 大規模,千年尺度的溫度波動 在過去的90,000年間,在整個北大西洋地區發生過這種情況。 這些波動的規模是驚人的:在某些情況下,溫度在幾十年甚至幾年內上升了16℃。

這些主要所謂的二十五個 Dansgaard-Oeschger(DO)變暖事件 已經確定。 這些突然的溫度波動發生得太快,不是由於地球圍繞太陽慢慢變化的軌道造成的。 令人著迷的是,當來自南極洲的冰芯與來自格陵蘭島的冰芯相比時,我們看到了一種“蹺蹺板”的關係:當它在北方變暖時,南方變冷,反之亦然。

試圖解釋這種雙極蹺蹺板的原因傳統上集中在北大西洋地區,包括融化冰蓋,海洋環流變化或風力模式。

但正如我們的新研究表明,這些可能不是DO事件的唯一原因。

我們的新論文, 今天發表於Nature Communications,表明另一種起源於南極洲的機制也促成了全球溫度的這些快速蹺蹺板。

知識樹

我們知道有過 過去南極冰蓋的主要崩塌,提高了這些可能使地球系統的一個或多個部分進入不同狀態的可能性。 為了研究這個想法,我們分析了一種古老的新西蘭貝殼杉樹,該樹是從北國達格維爾附近的泥炭沼澤中提取出來的,並且在幾年前就生活在29,000和31,000之間。

通過準確的測年,我們知道這棵樹經歷了短暫的DO事件,在此期間(如上所述)北半球的溫度會上升。 重要的是,在樹木年輪中發現的大氣放射性碳(或碳-14)的獨特模式使我們能夠識別來自海洋和冰芯的氣候記錄中保留的類似變化(後者使用鈹-10,一種由類似過程形成的同位素碳14)。 因此,該樹允許我們直接比較氣候在極地地區之外的DO事件期間所做的事情,從而提供全局圖。

我們發現的非凡事物是,溫暖的DO事件恰逢南部和南部的400年表面冷卻時期 南極冰的重大撤退.

當我們搜索其他氣候記錄以獲取有關當時發生的事情的更多信息時,我們沒有發現海洋環流發生變化的證據。 相反,我們發現澳大利亞東北部熱帶太平洋的降雨伴隨著400年南部降溫而崩潰。

為了探索南極冰融化如何引起全球氣候的巨大變化,我們使用氣候模型來模擬大量淡水進入南大洋。 模型模擬都顯示出相同的響應,與我們的氣候重建一致:無論釋放到南大洋的淡水量如何,熱帶太平洋的地表水仍然變暖,導致風模式的變化反過來引發北大西洋也要溫暖。

談話未來的工作現在集中在導致南極冰蓋如此急劇撤退的原因上。 不管它是如何發生的,看起來南方的融冰可能會引發突然的全球變化,我們應該在未來更溫暖的世界中意識到這一點。

關於作者

Chris Turney,地球科學與氣候變化教授, 新南威爾士大學; Jonathan Palmer,生物學,地球與環境科學學院研究員。 新南威爾士大學; Peter Kershaw,地球,大氣和環境榮譽教授, 莫納什大學; Steven Phipps,Palaeo Ice Sheet Modeller, 塔斯馬尼亞大學和ZoëThomas,研究員, 新南威爾士大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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