Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen - les mer.
Vekst av sjøis kan ha ledet til kaldere forhold, som igjen kan ha intensivert veksten av is i Arktis lenge før den lille istid på 1300-tallet i Europa. (Illustrasjon: Wildnerdpix / Shutterstock / NTB scanpix)
Naturlig nedkjøling fikk isbreene til å vokse
Det naturlige klimasystemet har mekanismer som kan utløse brå klimaendringer. Ny forskning antyder at spontan nedkjøling kan ha fått arktiske isbreer til å vokse lenge før den lille istiden, uten påvirkning utenfra.
For noen hundre år siden rykket breene frem i hele Europa, mens klimaet ble kaldere. Dette er den såkalte lille istid. Skylden legges vanligvis på vulkanutbrudd og et minimum av stråling fra solen i det 13. århundre. Disse er viktige klimafaktorer som har en avkjølende virkning på jordens klima. I denne artikkelen fra 2007 kan du lese mer om Den lille istid.
Denne teorien er imidlertid vanskelig å få til å stemme med nyere data som viser at breene i Arktis begynte å vokse mye tidligere.
En ny studie fra Bjerknessenteret for klimaforskning kan tyde på at denne overraskende regionale effekten kan ha blitt utløst av spontane klimaendringer.
Arktiske breer begynte å vokse flere hundre år før andre breer i Europa
– Jeg har studert de prehistoriske endringene i breene i Arktis i noen år nå og lurt på hvorfor den lille istiden der har ligget flere hundreår foran endringene ellers i Europa, sier geolog Willem van der Bilt.
Vulkanutbrudd og endringer i solinnstråling er viktige triggere i naturlig klimaendring. I denne perioden var det ingen store variasjoner og dermed er det ikke innlysende hvorfor det skulle inntreffe store endringer i klimaet. På grunn av det antatt stabile klimaet har tidsintervallet mellom år 700 og år 1000 blitt kalt for middelalderens stille periode.
– Å sammenstille mer og mer data som viste den samme trenden brakte meg ikke nærmere noen forklaring. Heldigvis tvang noen av kollegene mine meg ut av komfortsonen ved å snakke med klimamodellutviklere om å forklare mønstrene i disse dataene, sier van der Bilt.
Resultatet er en ny studie, som nylig er publisert i tidsskriftet Quaternary Science Reviews. Der utfordrer forfatterne ideen om at klimavariasjoner alltid krever påvirkning utenfra.
Kombinerte modeller og empiriske tilnærminger
En klimamodell er som et laboratorium over klimasystemet på jorden. Modellene er bygget opp av ligninger og algoritmer og testes opp mot observasjoner for å sjekke at de oppfører seg på en troverdig måte, altså at de klarer å gjenskape et klima vi gjenkjenner.
De som jobber med klimamodeller, utfører flere eksperiment for eksempel for å teste modellene og finne ut mer om hvordan klimasystemet henger sammen.
Av og til hender det at klimamodellene oppfører seg på uventet vis.
Utfordringen er å finne mellomtingen mellom hva som er en feil i oppbygningen av modellsystemet og hva vi faktisk kan vente av klimasystemet i seg selv – kan det være uforutsette koblinger vi ikke kjenner til?
– Klimamodeller har simulert brå endringer som utvikler seg spontant og uventet. Ofte har disse eksperimentene blitt sett på som klimamodelleringens stygge andunger, altså utfall av modellen man har sett på som en feil, sier Andreas Born, ved UiB og Bjerknessentret.
Denne gangen gikk forskerne inn i det uventede resultatet og undersøkte hva som lå bak.
Ved å sammenligne geologiske bevis med modellberegninger ble Born og van der Bilt overbevist om at den tidlige fremveksten av de arktiske breene under den lille istiden kunne forklares med spontan avkjøling.
– Det vi mener, er at disse endringene ikke krevde eksterne mekanismer, men oppsto tilfeldig, forklarer van der Bilt.
– I dette tilfellet var det endringer i atmosfæren øst for Grønland som satte i gang rask vekst av sjøis, legger Born til.
Den lille istid
- Fra en relativt varm periode i middelalderen gikk Europa og Nord-Amerika over i en markant kjøligere periode.
- Vanligvis regnes perioden å strekke seg fra 1500-tallet til midten av 1800-tallet, men i Nord-Europa allerede fra 1300-tallet.
- Perioden var preget av strenge vintre og mye nedbør, og avlinger med kortere vekstperiode.
- I Norden regnes den lille istid på sitt mest ekstreme rundt 1740, da det var hungersnød og isbreene nådde sin største utbredelse siden siste istid.
En kjede av selvforsterkende hendelser
Sjøisen spiller en viktig rolle i å kjøle ned det arktiske klimaet ved å reflektere solstråling og hindre havet i å tape varme til atmosfæren. Slik kan vekst av sjøis ha ledet til kaldere forhold, som igjen kan ha intensivert veksten av is.
Denne kjeden av selvforsterkende hendelser, kjent som en tilbakekoblingsløkke, førte til en endring fra unormale værforhold i et lite område, til en fase med vekst av breer og sjøis i og rundt hele Nord-Atlanteren.
– Ting eskalerte brått. Innen noen tiår hadde avkjølingen bredt seg hele veien fra Grønland til Svalbard, sier van der Bilt.
Dette karakteristiske endringsmønsteret observeres i geologiske data så vel som modellresultater, i en studie utført av ph.d-kandidaten Kristian Haaga.
Van der Bilt og Born argumenterer for at arbeidet deres understreker hvorfor klimaforskere bør kombinere modellering og empiriske tilnærminger.
– Modellberegninger representerer mulige scenarioer for klimaendring. Å sammenligne disse med geologiske data kan fortelle oss i hvor stor grad de representerer virkeligheten, sier Born.
– Og motsatt, ved å definere de viktigste komponentene i klimasystemet som i dette tilfellet er samspillet mellom hav, sjøis og atmosfæren, hjelper modellene oss med å forstå dataene våre, tilføyer van der Bilt.
– Og det er nettopp det som skjedde i denne studien. Vi demonstrerer at simuleringer av spontane endringer ikke er så hypotetiske som tidligere antatt, mens vi finner en ny forklaring på klimaendringer i en tid som klimamessig er antatt å være stabil.
Referanse:
Willem van der Bilt, Andreas Born og Kristian Haaga: Was Common Era glacier expansion in the Arctic Atlantic region triggered by unforced atmospheric cooling? Quaternary Science Reviews, 2019.
