Den arktiske havis har ændret vores klima før og kan gøre det igen

Omkring år 1300 e.v.t. skete der noget langt mod nord i havet ud for det øde Nordøstgrønland. Noget, der endte med at få konsekvenser for middelalderbefolkningen på store dele af den nordlige halvkugle.

På dette tidspunkt startede nemlig en kold periode, kendt som den lille istid, der først sluttede for cirka 100-150 år siden.

Det er en gådefuld tidsperiode, som efterfølgende har holdt forskerne travlt optagede med at blive klogere på kuldens årsager, præcise starttidspunkt og udbredelse.

Vi har lavet et studie, som bidrager med en vigtig brik: nemlig en bedre forståelse af, hvornår og hvordan kuldeperioden blev skudt gang.

Vi rettede kikkerten mod nord for at undersøge en teori om, at havis fra det arktiske ocean kan have spillet en rolle – og vores studier tyder på, at den rolle har været endog meget vigtig.

Den lille istid var ikke en rigtig istid…

Lad os lige ridse op i store træk, hvad den lille istid var.

Den var for det første ikke en rigtig istid, som er kendetegnet ved, at kilometertykke iskapper fra nord trækker sydpå så langt som til Nordtyskland, og den globale gennemsnitstemperatur falder med 4-6 grader.

Den lille istid, som altså fandt sted i årene 1300-1850, var derimod en kulmination på en generel afkøling af klimaet siden år 0 med et samlet fald i den globale temperatur på mindre end 0,5 grader set over hele den lille istid.

Det lave 'globale' temperaturfald kom sig af, at kulden var snedig og forstod at 'rejse igennem rum og tid'.

Der var således aldrig tale om en flere hundrede år lang kulde, der bed sig fast som et massivt kuldetæppe over hele Jorden.

Der var snarere tale om, at forskellige større områder, fordelt rundt omkring på Jorden, oplevede årtier med flere kolde vintre – men aldrig samtidig.

Dette er i stærk kontrast til det 20. århundrede, hvor en tæt varme har lagt sig om hele Jorden resulterende i en gennemsnitlig global temperaturstigning på 1 grad celsius.

\ Læs mere

Vil klimaforandringerne gøre det af med menneskeheden?

… men den havde store menneskelige konsekvenser

Men hvor blid, set med globale temperaturbriller, den lille istid må fremstå i sammenligning med rigtige istider og det 20. århundredes opvarmning, så var den så sandelig ikke blid ved de mennesker, der måtte understå dens luner.

Man havde nemlig vænnet sig til et relativt stabilt klima gennem århundreder og måtte nu pludselig vænne sig til nye og mere vekslende vilkår. De udsatte områder, ikke mindst Nordvesteuropa, oplevede nu årtier med langt flere rigtig barske, snerige og stormende vintre.

Man kunne pludselig ikke længere sætte sin lid til varme somre, og med en kortere og mere ustabil vækstsæson betød fejlslagen høst selvfølgelig også hungersnød.

Den mest berømte er nok Den Store Hungersnød, der fandt sted i størstedelen af Europa i 1315-17, men også igen i 1690'erne oplevede man på skift stor hungersnød i Norge, Sverige og Frankrig, hvor 10 procent af befolkningerne døde.

Som følge af det koldere klima rykkede gletsjere frem, og stræder og bælter frøs hyppigt til – det skete blandt andet i Østersøen i 1303 og 1306-07.

Omend de tilfrosne kanaler og floder åbnede mulighed for skøjteløb og kunne bruges som markedspladser, er svenskernes sniginvasion af København i 1658, der fandt sted via et tilfrosset Storebælt, et vidnesbyrd om en af de mere uheldige konsekvenser af det foranderlige klima.

\ Læs mere

Må man slå en svensker med en pind?

Hvad forårsagede klimaforandringerne?

Under den lille istid tilskrev bønderne i første omgang kulden og klimaforandringerne som udslag af heksegerninger. Senere kom kirken på banen og mente, at heksene da nok kunne meget, men herre over klimaet, det var de trods alt ikke.

Det var selvfølgelig kun Gud, der besadsådanne evner, og med de hårde vintre forsøgte han for i øvrigt at straffe os for vores let-levned, druk og spil.

Hverken bønderne eller kirken havde dog ret.

Klimastudier tyder nemlig på, at kuldebølgerne kan være blevet skudt i gang af øget havis i Arktis (se for eksempel her, her og her).

Fra Det Arktiske Ocean og ned langs Østgrønland mod Island og over til Sydvestgrønland løber permanent et op til flere hundrede kilometer bredt bælte af havis, som varierer i tykkelse og bredde henover året.

På det lille historiske kort herunder fra starten af det 20. århundrede ser man udbredelsen af Storis (det hvide på kortet), det vil sige havis fra det Arktiske Ocean, der flyder ned langs Grønlands østkyst og kan observeres helt i Sydvestgrønland.

Rekonstruktioner af fortidens havisforekomst i dette bælte viser, at der generelt har været mere havis tilstede under den lille istid. Men studierne er fragmentariske, og der findes ikke et samlet indblik i, hvornår præcis havisbæltet tog til i bredde.

Det gør det svært at forstå havisens rolle for den lille istids kuldebølger. Derfor satte vi os for at gennemgå alle de nuværende rekonstruktioner og sammenligne dem med hinanden.

Markant mere havis forlod Arktis

Størstedelen af rekonstruktionerne er lavet ved at analysere det havbundssediment, der blev afsat i havet omkring bæltet af havis, idet havis efterlader sig spor i sedimentet i form af helt særlige typer af mikroorganismer og kemiske forbindelser.

Til vores store begejstring viste analysen af det samlede datasæt et meget klart billede af, hvad der var sket i havisbæltet:

Omkring år 1300 steg strømmen af havis ud af Arktis pludselig og markant i sammenligning med de forudgående århundreder, hvor strømmen var lavere og mere stabil.

Og det var ikke en engangsforestilling over én eller to turbulente sæsoner. Det var en markant forhøjet strøm af havis henover mange årtier, der kulminerede i midten af 1300-tallet og dernæst ebbede ud i slutningen af 1300-tallet.

Mega-strømmen af havis kunne følges til Sydgrønland, hvor mængden af is og smeltevand hobede sig gradvist op i løbet af 1300-tallet og holdt sig forhøjet fra 1400-tallet og lang tid efter.

Nedenstående grafer viser nogle af de tidsserier over den relative forekomst af havis, der indgår i vores studie. Rekonstruktionerne bygger på forskellige analyser lavet på indholdet i sedimentkernernes mudder – herunder indholdet af visse kuldetålende arter af mikroorganismer.

Den opmærksomme læser vil bemærke, at nogle tidsserier har flere datapunkter end andre. Det skyldes, at der nogle steder på havbunden er blevet aflejret mere mudder gennem tiden, hvilket gør det muligt at lave tættere og flere analyser på sedimentkernen.

Klimaforandringer skaber dominoeffekter

Men hvordan kan flager af havis i det øde Nord forplante sig som kulde helt til Nordvesteuropas arme bønder og resten af verden?

Klimasystemet er komplekst og består af såkaldte dominoeffekter, hvor forandringer over et område ender med at forplante sig langt væk, fordi brikkerne vælter hinanden.

En mulig forklaring på den lille istids kuldebølger kan være, at 1300-tallets stærke puls af smeltevand og havis er rejst med havstrømmene rundt i Nordatlanten og har forstyrret Golfstrømmen.

Den varme Golfstrøm, som er årsag til vores milde vintre i Nordvesteuropa, fungerer nemlig kun, hvis der ikke kommer for meget ferskvand ind i dens system.

Fra nutidens klimastudier ved vi, at længerevarende (flere uger) perioder med tørke, varme, kulde eller heftig regn i Nordvesteuropa kan hænge sammen med, at atmosfærens strømninger låser sig fast i bestemte positioner.

Disse mønstre kan muligvis være styret af havoverfladens temperatur ude i Nordatlanten. Dette kan altså forklare, hvordan en heftig eksport af is ud af Arktis kunne resultere i et ustabilt klima i fjerne egne af verden under Den lille istid.

Golfstrømmen har endvidere ikke kun betydning for klimaet i Nordvesteuropa, men forbinder Arktis med resten af verden via det globale havstrømsbælte, den såkaldte termohaline cirkulation.

Som vi klimaforskere siger: 'what happens in the Arctic doesn't stay in the Arctic'.

\ Læs mere

Mudder fra Grønlands havbund afslører glemt fortid

Vulkanudbrud, lav solaktivitet eller noget helt tredje?

Hvis ikke Gud og hekse skal have skylden for at sende havis på afveje i 1300-tallet, hvem skal så?

Der er flere kandidater, heriblandt den tids hyppige, eksplosive vulkanudbrud.

Dette har medført tilførsel af store mængder aerosoler til atmosfærens, som har blokeret for solindstrålingen. En anden mulighed er lavere solaktivitet, hvor en nedgang i Solens magnetisme har resulteret i mindsket udledning af ultraviolet stråling fra Solens overflade.

Både vulkanudbrud og mindsket solaktivitet kan påvirke strømningsmønsteret i atmosfæren, således at heftige nordlige vinde ender med at blæse store mængder havis ud af det Arktiske Ocean.

En særlig interessant mulighed er, at det hele bare er sket af sig selv. At atmosfæren, uden indblanding fra vulkaner eller Solen, har indstillet vinden på at blæse havis ud af det Arktiske Ocean.

Tidligere modelstudier af klimaet har vist, at store udstrømninger af havis fra Arktis, godt kan opstå spontant (se her og her).

Disse modelstudier viser en efterfølgende kuldeudvikling, som i både tid og rum til forveksling ligner vores observationer i data.

Den arktiske havis kan påvirke vores klima igen

Uanset hvem eller hvad der uddeler ordrer til 'agent havis', bekræfter vores studie, at den lille istid blev kickstartet af en kold hær af havis-agenter på march.

De videre dominoeffekter i form af ændrede hav- og atmosfærestrømninger kræver flere studier, men der er ingen tvivl om, at vi har brug for at blive klogere på disse dominoeffekter.

Vi står nemlig overfor store forandringer i forekomsten og udstrømningen af havis fra det Arktiske Ocean.

Selvom der bliver dannet mindre havis i Arktis i fremtidens varmere klima, kan det ikke udelukkes, at der vil komme perioder, hvor udstrømningen af havis fra Arktis stiger.

Både mindsket havis i det Arktiske Ocean og øget udledning af havis til Nordatlanten menes at kunne komme til at påvirke klimaet i Nordvesteuropa og Danmark via komplicerede dominoeffekter.

Vores lærdom om studiet af den lille istid er nemlig først og fremmest, at agent havis i nord ikke bare er en følsom fætter, men også en viljestærk størrelse ingen bør lægge sig ud med.

Hverken Gud, hekse eller os.

\ Læs mere

Varmt hav ved Grønland kan varsle kold dansk vinter

\ Læs mere

Gletsjer-tab i 00’erne var historisk stort