Helt på tampen av siste istid var klimaet i ferd med å bli varmere og iskappene smeltet. Så kom plutselig en siste krampetrekning, og hele den nordlige halvkule gikk tilbake i fryseboksen i mer enn ett tusen år.

Denne perioden kalles Yngre Dryas. Perioden er oppkalt etter fjellblomsten reinrose som på latin har slektsnavnet Dryas.

Det har vært lansert ulike teorier for å forklare hvordan istida kunne gjøre et slikt nådeløst comeback, og både kometnedslag og endringer i tropiske klimasystem har vært nevnt.

Den mest slitesterke teorien er imidlertid at plutselig tilførsel av store mengder ferskvann til Atlanterhavet stoppet eller dramatisk svekket transporten av varmt vann fra tropene, noe som ga sterk nedkjøling i Europa og det nordlige Amerika.

Forhistorisk innsjø

For 13 000 år siden befant store deler av dagens Canada seg under en tjukk iskappe, og en sjø av smeltevann kalt Agassiz-sjøen lå midt på det nordamerikanske kontinentet.

Denne forhistoriske sjøen var lokalisert ved vannskillet mellom Nord-Amerikas store floder. Herfra renner elvene nordover gjennom Canada, østover mot St. Lawrence-elva og sørover mot Mississippi og Mexicogolfen.

En teori framsatt i 1989 tilsa at plutselig flom fra dette ferskvannsreservoaret forrykket sirkulasjonen i Atlanterhavet.

Denne flommen ville etter teorien strømmet gjennom området som i dag er De Store Sjøer i grenseområdet mellom Canada og USA, gjennom St. Lawrence-elva og ut i Atlanterhavet ved Newfoundland.

Katastrofescenario

Det er kunnskap om historiske hendelser som Yngre Dryas som er bakgrunnen for de mest skremmende scenarioene om hvordan menneskeskapte klimaendringer på kort tid kan føre økosystemer til et vendepunkt med katastrofale resultater.

På grunn av at salt og ferskt vann har ulik tyngde kan tilførsel av store mengder ferskvann forrykke sirkulasjonen i havet og utvekslingen mellom varmt overflatevann og kalt dypvann – noe som igjen er motoren for havstrømmene nordover fra tropene.

Mangler bevis

Store flommer kan ha oppstått når isdemninger som holdt vannet på plass plutselig kollapset.

Teorien om en massiv tilførsel av ferskvann som forrykket sirkulasjonen i Atlanterhavet for mellom 12 000 og 13 000 år siden har vært forsøkt bekreftet gjennom empiriske studier.

Det har vært funnet geologiske spor av en flom gjennom St. Lawrence-elva som passer med tidsepoken, men disse funnene har ikke blitt sett på som tilstrekkelige til å bekrefte teorien.

Nå har en gruppe forskere med Julian Murton ved britiske University of Sussex i spissen funnet spor av to kjempeflommer som kan bekrefte plutselig tilførsel av store mengder ferskvann fra Agassiz-sjøen til havet.

Mackenzie-elva

Murton og hans kollegaer har imidlertid ikke lett i øst, men i nord, i den arktiske delen av Canada.

Nærmere bestemt ved Mackenzie-vassdragets løp der det slynger seg nordover og når Polhavet ved Mackenzie-deltaet nord for polarsirkelen. Mackenzie-elva er den nest lengste på det amerikanske kontinentet.

I en artikkel i siste utgave av tidsskriftet Nature beskriver forskerne hvordan utløpet fra den forhistoriske Agassiz-sjøen kan ha flommet nordover, og hvordan avsetninger av løsmasser og spor etter erosjon forårsaket av enorme mengder vann kan dokumentere dette.

Disse funnene tidfestes til å være noe yngre enn 13 000 år, med andre ord nær begynnelsen av Yngre Dryas-nedkjølingen.

Murton kom over de første sporene av en kjempeflom under feltstudier på Richards-øya i Nordvestterritoriene i Canada. Han fant så store avsetninger av grus at de måtte ha blitt fraktet dit av en storflom.

The Big Freeze

I artikkelen i Nature beskrives ytterligere indikasjoner på til sammen to flom-hendelser gjennom Mackenzie-vassdraget i den aktuelle perioden.

Forfatterne mener dette er bevisene geologene har lett etter som kan bekrefte teorien om at ferskvann fra den forhistoriske Agassiz-sjøen strømmet ut i havet og utløste den store nedkjølingen i Yngre Dryas.

På engelsk er nedkjølingen i Yngre Dyras poetisk omtalt som the Big Freeze.

Forfatterne utelukker ikke at det har flommet vann fra Agassiz-sjøen også østover gjennom St. Lawrence-floden, samt sørover gjennom Mississippi, men mener at deres funn beviser at dette ikke har vært de eneste retningene smeltevannet har tatt.

De mener at det er flommene nordover som har vært de viktige i en klimasammenheng.

- Brå hendelse

Professor Nalân Koç, som leder Centre for Ice, Climate and Ecosystems ved Norsk Polarinstitutt, sier til forskning.no at årsaken til nedkjølingen i Yngre Dryas er et av de uløste spørsmålene i studiet av fortidas klima:

- Etter siste istids maksimum fikk de nordligste breddegradene på den nordlige halvkulen sterkere innstråling fra sola. Jorda begynte å varmes opp, slik at havnivået begynte å stige, iskappen over Barentshavet raste sammen og etter hvert økte havtemperaturen også. Så kom det imidlertid plutselig en ny avkjøling.

Koç beskriver den plutselige nedkjølingen i Yngre Dryas som en i geologisk sammenheng ”utrolig brå hendelse” og sier at nedkjølingen blant annet er godt dokumenterT i iskjerneprøver fra Grønland:

- I løpet av et tiår eller to faller temperaturen over Grønland med cirka 15 grader. Over Norskehavet faller den med cirka 5-6 grader. Dette vedvarer mer enn 1000 år, og utgjør en svært spesiell hendelse i klimahistorien.

Rundt Grønland

Tidligere har man altså vektlagt en mulig utstrømming av ferskvann østover fra Agassiz-sjøen gjennom St. Lawrence-elva og forbi Newfoundland.

Dersom det faktisk var en tilstrømming av store mengder smeltevann som var årsaken til nedkjølingen, sier Koç, er det mer logisk at en slik effekt ville kunne oppstå om flommen skjedde mot nord og Polhavet enn vestover og ut i Atlanterhavet ved Newfoundland.

Ferskvannet fra Agassiz-sjøen ville da både fryse som havis og legge seg som et lag overflatevann og bli fraktet rundt Grønland og ned i Framstredet mellom Grønland og Svalbard, forklarer hun.

Ikke bare dråper i havet

Det er antydet at mengdene ferskvann fra Agassiz-sjøen kunne være flere tusen kubikkilometer. Likevel er det vanskelig for legfolk å tenke seg annet enn at dette er som dråper i havet.

- Hvordan kan det som tross alt er begrensede mengder ferskvann påvirke havsirkulasjonen når havet er så stort?

- Du må tenke deg det som at du heller litt olje i et glass vann. Oljen legger seg som en film på overflaten. Det er det som skjer med ferskvann i havet. Om det er tilstrekkelige mengder og en brå tilstrømming vil ikke ferskvannet lett blande seg med det salte vannet, sier Koç til forskning.no.

Om ferskvannet skal ha en betydelig effekt på klimaet i en hel region, er det også vesentlig at det strømmer ut til kritiske steder i havet.

Helt avgjørende for sirkulasjonen er utvekslingen mellom varmt overflatevann og kaldt vann på dypet. Stopper denne motoren på grunn av at overflatevannet er ferskt og lett og ikke synker, tilsier modellene at også sirkulasjonen kan stoppe.

Da er Nord-Europa avskåret fra det livgivende varme vannet fra tropene.

- Kan spores

- Dette er en veldig interessant studie, sier Tine Lander Rasmussen, som er professor i marin geologi og geofysikk ved Universitetet i Tromsø.

Hun sier at man har lett med lys og lykte etter hva som kan ha utløst nedkjølingen i Yngre Dryas. Rasmussen mener at teorien om en nordlig flom som nå er lansert i Nature kan være mulig å etterprøve empirisk ved å ta prøver av sedimenter fra havbunnen i Polhavet.

En plutselig tilstrømming av ferskt overflatevann kan identifiseres ved å studere fossile plankton som en gang levde i havoverflaten, men som nå kan finnes i avsetninger på bunnen av havet.

Metoden er å studere hvilke oksygenisotoper som er tatt opp i kalkskallet til planktonet, noe som vil endre seg med saltholdigheten i vannet de levde i.

- Det man må gjøre er å prøve å spore denne ferskvannsutstrømmingen i Polhavet, og dens eventuelle videre forløp langs Grønlands østkyst og ned i Norskehavet og Nord-Atlanteren, sier Rasmussen.

Stort puslespill

Også Koç mener de nye funnene er viktige. Hun legger til at det uansett er mye som mangler før vi kan si at vi har forstått den store nedkjølingen i Yngre Dryas, ikke minst forholdet mellom nedkjøling på den nordlige og den sørlige halvkule:

- Dette er ikke en global hendelse. Den sørlige halvkule har en lignende nedkjøling, men tidligere og ikke samtidig med Yngre Dryas. Denne avkjølingen i sør må også tas med inn i modellene og forklares, understreker professoren.

Hun mener at man må se på hele nedsmeltingen av de store iskappene på jorda i sammenheng for å få en full forståelse av de dramatiske endringene i Yngre Dryas.

- Hele fenomenet Yngre Dryas er neppe forklart. Dette kan forklare en liten del av puslespillet, men neppe alt, sier hun.

Referanse:

Julian B. Murton, Mark D. Bateman, Scott R. Dallimore, James T. Teller og Zhirong Yang: ”Identification of Younger Dryas outburst flood path from Lake Agassiz to the Arctic Ocean”, Nature 1. april 2010, vol. 464.