Undervurderet joker kan før have udløst voldsomme klimaforandringer

Du har måske hørt, at den globale opvarmning i fremtiden kan medføre et kollaps i den nordatlantiske havcirkulation AMOC, som er med til at fordele varme på Jorden. Hvis det sker, eskalerer klimaforandringerne, og konsekvenserne kan blive fatale.

Men vidste du, at AMOC kollapsede under Jordens sidste istid, som varede indtil for 11.700 år siden?

Dengang var klimaet langt mere omskifteligt, end det er i dag. Flere gange i løbet af istiden steg temperaturen over Grønland pludseligt 8-15 grader på få årtier, hvorefter det blev koldere igen.

Nu viser et nyt studie, at vulkanudbrud kan have udløst havcirkulationens sammenbrud og voldsomme temperaturudsving.

»Vulkanudbrud øgede sandsynligheden for, at AMOC kollapsede i istiden. Når det skete, ændrede klimaet sig drastisk over årtusinder,« siger Markus Jochum, professor på Niels Bohr Institutet i København og en af forskerne bag studiet, der netop er publiceret i Science Advances.

Det er i forvejen kendt, at vulkanudbrud kan få gennemsnitstemperaturen til at falde cirka 0,5 grader i korte perioder på 1-3 år. Det skyldes, at vulkaner sender svovlsyre op i atmosfæren. Svovlsyren bliver til aerosoler, der forhindrer en del af solens energi i at nå Jorden.

Det nye studie indikerer, at den kortvarige afkøling efter vulkanudbrud var nok til at sætte AMOC ud af drift i istiden.

Klimaet var på et 'tipping point'

Vulkanudbrud puffede dengang til et klimasystem, der i forvejen var ude af balance. Ubalancen skyldtes blandt andet, at enorme mængder fersk smeltevand fossede ud i det nordatlantiske hav fra de flere kilometer tykke iskapper, der dækkede store dele af den nordlige halvkugle.

Ferskvandet forstyrrede havets saltbalance og dermed de vigtige nordatlantiske strømme, der fordeler varme fra Jordens sydlige halvkugle til den nordlige.

»I istiden var klimaet tæt på et 'tipping point'. Når noget er lige ved at vælte, skal der ikke meget til at skubbe det ud over kanten,« siger en anden af forskerne bag studiet, Peter Ditlevsen, der er professor i klimamodellering på Niels Bohr Institutet i København.

Istidens klima blev over længere perioder påvirket af smeltevand fra gletsjere og indlandsis, indtil det ramte et tipping point, hvor vulkanudbrud var nok til at skubbe det ud over kanten.

Studiet giver ikke viden om fremtiden

I dag vurderer mange klimaforskere, at den menneskeskabte opvarmning igen skubber klimaet til et tipping point, og at AMOC kan kollapse, hvis vi ikke stopper med at udlede CO₂.

Det er dog stadig meget usikkert, hvornår den globale opvarmning påvirker cirkulationen i det nordatlantiske hav, og hvilke konsekvenser det får.

Det nye studie giver et bud på, hvor lidt der skal til for at få AMOC til at kollapse, når klimaet er på et tipping point. Men det giver ikke viden om, hvad der kommer til at ske i fremtiden, understreger Markus Jochum.

»Vi har et helt andet klima i dag, hvor Jorden er i en varmeperiode. Vi kan ikke bruge istiden som en analog for fremtiden,« forklarer han.

Forskere får et værktøj til at lave forudsigelser

Studiet har dog indirekte værdi for bestræbelserne på at forudsige, hvordan den globale opvarmning påvirker AMOC i fremtiden, vurderer Markus Jochum. Det bidrager nemlig med et værktøj, der kan bruges til formålet.

Værktøjet er en af verdens mest kraftfulde klimacomputermodeller, som er udviklet af klimaforskningscentret National Center for Atmospheric Research (NCAR) i USA.

I studiet har forskerne brugt computermodellen til at lave adskillige simuleringer af istidens klima og de begivenheder, der fik AMOC til at bryde sammen.

De vurderer, at simuleringerne med stor sandsynlighed er korrekte, for de har sammenholdt dem med det, de i forvejen ved med sikkerhed om istidens klima. Den viden har de fra op til 800.000 år gamle iskerner, der er boret op af Indlandsisen i Grønland og Antarktis.

I iskernene kan forskere blandt andet måle fortidens temperaturændringer, og de kan se, hvornår der har været vulkanudbrud forskellige steder i verden, fordi sulfater (salt af svovlsyre) og aske fra udbruddene er indkapslet i isen.

Computermodellens simuleringer af fortidens nordatlantiske klima og dets samspil med AMOC stemmer i høj grad overens med det, forskerne har observeret i iskernerne. Derfor kan klimamodellen også bruges til at forudse fremtiden, vurderer Markus Jochum.

»Når klimamodellen kan simulere det, der skete med AMOC i istiden, kan den også lave pålidelige forudsigelser af, hvad der kommer til at ske med havcirkulationen i fremtiden,« vurderer han.

»Det nye studie er et stort skridt fremad«

Professor Andreas Born, der forsker i fortidens klima, har ikke været involveret i det nye studie, men han har læst det for Videnskab.dk. Han vurderer, at det er grundigt og troværdigt.

»Forskergruppen har i en årrække arbejdet på at forstå, hvad der udløste istidens dramatiske klimaændringer. Det nye studie er et stort skridt fremad, fordi de computergenererede simuleringer er valideret på observationer fra iskerner,« siger Andreas Born, der er professor på Universitetet i Bergen, Norge.

Tidligere forsøg på at forudsige, om og hvornår AMOC i fremtiden kollapser på grund af den globale opvarmning, har fået kritik for at bruge klimamodeller, der ikke er egnet til opgaven.

En kritik går på, at de brugte modeller ikke er kraftfulde nok til at simulere afledte effekter af klimaforandringer på regionalt plan - og AMOC er primært drevet af lokale processer i Nordatlanten.

I modsætning til tidligere brugte klimamodeller, kan den model, der er brugt i det nye studie, modellere regionale processer. Det vurderer forskerne, fordi dens simuleringer stemmer overens med det, de ved med sikkerhed om fortidens klima.

Og når den kan genskabe fortiden, kan den højst sandsynligt også forudsige fremtiden i Nordatlanten, vurderer Andreas Born.

»Klimamodeller er vores eneste mulighed for at se ind i fremtiden. Hvis en model kan genskabe fortiden, er den også velegnet til at forudsige sandsynlige scenarier for fremtiden,« siger han.

Den klimamodel forskerne har brugt i det nye studie, kaldes Community Climate System Model version 4 (CCSM4).