Pysyvä El Niño menneisyydessä ja tulevaisuudessa

Plioseenikauden lämpimällä jaksolla vallitsi pysyvä El Niño. Uudessa tutkimuksessa havaitaan, että El Niñon tilan ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden muutokset ovat todennäköisesti johtaneet kyseistä lämmintä jaksoa seuranneeseen toistuvien jääkausien vaivaamaan ilmastoon, joka on jatkunut nykypäiviin saakka.


El Niño-Southern oscillation (ENSO) -indeksi vuodesta 1950 alkaen. Kuvaajan data on peräisin NOAA:n Earth System Research Laboratorysta.

Varhaisella ja keskiplioseenikaudella n. 3-5 miljoonaa vuotta sitten maapallon ilmasto oli pitkän aikaa lämpimämpi kuin nykyään lämpötilan ollessa noin 3 °C lämpimämpi kuin nykyinen globaali keskiarvo. Plioseenikauden lämpimän jakson tutkiminen on nykyään tärkeää, koska se tarjoaa meille yhden mahdollisen näkymän tulevaisuuden ilmastosta nykyisen ilmastonmuutoksen edetessä. Vertailua nykypäivään helpottaa myös se, että tuohon aikaan meret ja mantereet olivat hyvin samanlaiset kuin nykyään.

Plioseenikauden lämpimän jakson aikana ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli luultavasti alle 500 ppmv (tilavuuden miljoonasosaa). Meren pinta oli noin 15-25 metriä korkeammalla kuin nykyään. Pohjoisella pallonpuoliskolla ei ollut oikeastaan ollenkaan jäätiköitä. Tosin joillakin Grönlannin vuorenhuipuilla oli silloin tällöin jäälakit.

Pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköityminen alkoi noin 2,75 miljoonaa vuotta sitten. Tämän jälkeen alkoivat pohjoisen pallonpuoliskon jääkausisyklit, joissa pohjoinen pallonpuolisko vaipui jääkauteen aluksi 40 000 vuoden välein ja sitten noin miljoona vuotta sitten sykli muuttui noin 100 000 vuodeksi.

Vizcaíno ja kumppanit ovat tutkineet syitä miksi pohjoisen pallonpuoliskon jääkausia ei ollut ennen kuin 2,75 miljoonaa vuotta sitten. Aiemmissa tutkimuksissa on ehdotettu muutamia mahdollisia syitä tälle. On ehdotettu korkeaa hiilidioksidipitoisuutta, maapallon ratamuutoksia, alentunutta vuodenaikavaihtelua ja Panaman kannaksen nouseminen sulkemaan yhteys Atlantin ja Tyynen valtameren välillä. Viimeisin ehdotus syyksi on pysyvä El Niño -tila. Vizcaíno ja kumppanit keskittyvät tutkimuksessaan erityisesti tähän viimeiseen ehdotukseen.

Pysyvän El Niñon hiipumisen on ehdotettu olevan yksi tekijä pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköitymisen alkamiseen, koska jäätiköitymisen alkamisen ajalta on todisteita El Niñon hiipumisesta ja koska nykyinen El Niño vaikuttaa Pohjois-Amerikan lämpötiloihin, josta jäätiköityminen alkoi. El Niñon hiipumisen on oletettu johtuneen merivirtojen muutoksista, jotka ovat saattaneet johtua virtausreittien muutoksista Indonesian alueella.

Aiemmissa tutkimuksissa on ollut vaikeuksia mallintaa pysyvää plioseenikauden El Niñoa, vaikka pysyvä El Niño pystytäänkin tuottamaan malleilla. Aiemmissa tutkimuksissa on käytetty havaintoja nykyisestä El Niñosta mallien ohjenuorana, mutta Vizcaíno ja kumppanit käyttävät samaan tarkoitukseen mallien tuloksia simuloidusta pysyvästä El Niñosta. Heidän mielestään nykyisen El Niñon käyttö ohjenuorana silloisille olosuhteille on ongelmallista tilanteiden erilaisuuden takia. Näin he saavat mallinnettua pysyvän El Niñon, joka vastaa plioseenikauden lämpimän jakson proksitietoja melko hyvin. Mallinnettu tilanne tuottaa lämpenemistä pohjoisen pallonpuoliskon alueille, joissa jäätiköitymistä tapahtuu.

Vizcaíno ja kumppanit arvioivat muita ehdotettuja syitä jäätiköitymisen alkamiselle 2,75 miljoonaa vuotta sitten. Heidän tulostensa perusteella ei näytä siltä, että Panaman kannaksen nousulla tai vuodenaikavaihtelujen muutoksilla olisi paljoakaan tekemistä jäätiköitymisen alkamisen kanssa. Sen sijaan he havaitsevat, että jäätiköitymisen alkamisen ajoitus näyttää johtuvan maapallon ratamuutoksista, jotka vaikuttavat Auringon säteilyn määrään ja sen jakaumaan maapallolla. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden aleneminen 380 ppmv:stä 280 ppmv:een vaikuttaisi heidän mukaansa myös jäätiköitymiseen. Skandinaviassa hiilidioksidin vaikutus olisi suurempi kuin pysyvän El Niñon, mutta Pohjois-Amerikassa pysyvän El Niñon vaikutus olisi paljon voimakkaampi. Grönlannin kohdalla näillä kahdella olisi samansuuruinen vaikutus. He näkevät proksiaineistossa merkkejä siitä, että pysyvän El Niñon vaikutus olisi saattanut olla nopeampi kuin hiilidioksidin.

Tämän tutkimuksen perusteella näyttää siis siltä, että pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköityminen alkoi noin 2,75 miljoonaa vuotta sitten maapallon ratamuutosten ohjaamina. Tällöin pysyvä El Niño alkoi hiipua ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus laski, jotka molemmat vaikuttivat osaltaan jäätiköitymisen etenemiseen. Näiden kahden tarkat roolit ovat kuitenkin vielä hiukan epäselviä.

Kiitos kommenteista Jarille.

Lähde: Vizcaíno, M., S. Rupper, and J. C. H. Chiang (2010), Permanent El Niño and the onset of Northern Hemisphere glaciations: Mechanism and comparison with other hypotheses, Paleoceanography, 25, PA2205, doi:10.1029/2009PA001733. [tiivistelmä, koko artikkeli]

%d bloggaajaa tykkää tästä: