Såkalte vippepunkter har vært mye diskutert når det gjelder menneskeskapt global oppvarming.

Årsaken er at forskerne har sett spor etter brå endringer i fortidens klima.

Et naturlig spørsmål har vært om dette kan skje igjen, i vår tid eller i fremtiden, på grunn av økende CO2- konsentrasjon i atmosfæren.

En ny undersøkelse styrker tidligere resultater som tyder på at fortidens brå klimaendringer var forårsaket av endringer i havsirkulasjonen, og direkte knyttet til istider.

Stalagmitter

Sentralt i studien står stalagmitter i huler i Kina og India. Dette er en type dryppstein som vokser opp fra gulvet, i motsetning til stalakitt som vokser ned fra taket.

Stalagmittene inneholder en bestemt oksygenisotop som gjør det mulig for forskerne å se hvor sterk monsunen har vært i disse områdene.

- Stalagmittene er som daterte iskjerner. Tidslinja er godt definert for bortimot 100 000 år, så dette dekker store deler av istiden og siste mellomistid, forklarer Kerim H. Nisancioglu.

Han er forsker ved Bjerknes senter for klimaforskning i Bergen og en av forfatterne bak den nye undersøkelsen.

Monsun

Det har lenge vært kjent at disse stalagmitt-arkivene viser noen veldig hurtige klimaendringer i jordens historie.

- Mange artikler er skrevet om dette, for monsunen er viktig for mange millioner mennesker, sier Nisancioglu.

Monsun betyr egentlig årstid, og brukes særlig om forholdene i Det indiske hav og Sørkinahavet.

På grunn av store temperaturforskjeller mellom land og hav kan vinden snu raskt, og fuktig luft som føres over landområdene gir store nedbørsmengder.

En sterk monsun med veldig kraftig regn kan bety store ødeleggelser, samtidig som mange mennesker også er avhengige av at regnet kommer.

- Monsunen er noe som skjer uansett, men den kan være sterkere eller svakere enn den er i dag, sier Nisancioglu.

Regn fra Det indiske hav

Forskerne har trodd at endringene de så spor etter i de kinesiske stalagmittene var forårsaket av endringer i den kinesiske monsunen.

Den nye undersøkelsen kombinerer stalagmitt-arkivene med en datamodell, og viser at dette er feil.

Mye av nedbøren i både den kinesiske og den indiske monsunen kommer nemlig fra Det indiske havet.

- Man har trodd at de kinesiske hulene forteller hvor sterk den kinesiske monsunen har vært, men sannsynligvis forteller de om styrken på den indiske monsunen, sier Nisancioglu.

Arktisk sjøis

Dette er viktig fordi de nordlige delene av Det indiske hav påvirkes av endringer i Nord-Atlanteren, og fokus for undersøkelsen til Nisancioglu og kollegaene har vært å forstå de hurtige endringene under istiden.

De har kjørt en klimamodell for å se på hurtige endringer i arktisk sjøis.

- Under istiden kunne isen i Arktis bre seg inn i De nordiske hav, helt ned til de britiske øyene. Endringene kunne skje veldig hurtig i løpet av et par år, forklarer Nisancioglu.

Denne typen ekspansjon av sjøis forårsaket store temperaturendringer over hele den nordlige halvkule, og i det nordlige indiske havet skjedde en avkjøling.

- Det er her store deler av nedbøren i den kinesiske og den indiske monsunen kommer fra, sier Nisancioglu.

Nedkjølingen av Det indiske havet førte til mye mindre nedbør over dette havområdet og det indiske kontinentet. Dette førte også til en svakere monsun i Kina.

- Usannsynlig

Dermed kan forskerne konkludere med at selv om det har skjedd hurtige endringer under istidsklima, er det usannsynlig at det vil skje med dagens klima.

- Årsaken er at dette er avhengig av store endringer i ekspansjonen av sjøis til lave breddegrader, sier Nisancioglu.

- En slik ekspansjon av sjøis påvirker hele den nordlige halvkule, men det er usannsynlig at det vil skje i et varmt klima, sier han.

- Hurtige endringer i monsunen på grunn av CO2-endringer er i alle fall ikke noe som støttes av vår studie, fortsetter han.

Smeltevann

Forskerne forklarer de hurtige temperaturendringene i istiden med smeltevann. De er nemlig forbundet med såkalte Heinrich-hendelser da iskappene kollapset og enorme isfjell drev rundt i havene.

Når nok smeltevann kommer ut i sjøen, betyr dette at havet vil fryse lettere på om vinteren.

En større utbredelse av havis gir mer refleksjon av sollys, og dermed kommer en avkjøling. Åpent hav absorberer nemlig mye sollys.

- I dag er Grønlandsisen den eneste iskappen vi har igjen på den nordlige halvkule. Om den kollapser kan det gi mye smeltevann, men det vil ikke bli en tilsvarende respons i dagens klima. Under istiden var det mye kaldere i utgangspunktet, sier Nisancioglu.

- Forskere er ikke bekymret for at dette skal kunne skje igjen i samme størrelsesorden, og det er ingen som ser for seg at det kan komme en hurtig endring på 10 grader på grunn av smeltevann, sier han.

Andre vippepunkter

- Det kan finnes andre mekanismer hvor drivhusgasser kan forårsake en brå klimaendring, men vi kjenner ikke til noen slike mekanismer i det geologiske registeret, sier David Battisti i en pressemelding fra University of Washington.

Han er professor i atmosfærevitenskap og medforfatter på den nye studien.

Battisti understreker likevel at selv om CO2-induserte klimaendringer sannsynligvis ikke vil være brå, kan følgene av et klima i endring være det.

- Når du mister en viktig art kan økosystemer endre seg veldig raskt. En havis som trekker seg sakte tilbake vil føre til hurtig oppvarmingom du bor innenfor tusen kilometer fra isen. Om oppvarming tørker ut områder som allerede er nedbørfattige, vil det bli mer sannsynlig med brann, sier han.

Nisancioglu understreker noe av det samme.

- Det finnes andre vippepunkter, for eksempel endringer i vegetasjon som følge av endringer i nedbørsmønster, sier han.

Referanse:

Francesco S. R. Pausata, David S. Battisti, Kerim H. Nisancioglu og Cecilia M. Bitz; Chinese stalagmite δ¹⁸O controlled by changes in the Indian monsoon during a simulated Heinrich event; Nature Geoscience; 19. juni 2011; doi: 10.1038/NGEO1169. Se sammendrag her.

Lenker:

University of Washington: Atmospheric carbon dioxide buildup unlikely to spark abrupt climate change

Nature: Palaeoclimate: Long-distance relationship