Kasvihuonekaasujen ja Auringon roolit menneiden interglasiaalien aikana

Elämme tällä hetkellä jääkausien välistä lämmintä aikakautta. Tällaisia kausia kutsutaan interglasiaaleiksi. Nyt meneillään olevan interglasiaalin on ennustettu kestävän poikkeuksellisen pitkään. Menneiden interglasiaalien tuntemus auttaa meitä ymmärtämään paremmin myös nykyistä interglasiaalia ja sen tulevaisuutta.

Maapallon ilmasto on vaihdellut viimeisen kolmen miljoonan vuoden aikana jääkausien ja interglasiaalien välillä. Näiden ajoitus määräytyy nykykäsityksen mukaan maapallon radan muutoksista, jotka vaikuttavat maapallolle tulevan Auringon säteilyn määrään ja tulokulmaan. Aikakaudella noin kolmesta yhteen miljoonaa vuotta sitten jääkausien välinen sykli kesti karkeasti ottaen keskimäärin 41000 vuotta. Noin 900000 vuotta sitten syklien kesto muuttui vaiheittain 100000 vuodeksi. Lisäksi noin 430000 vuotta sitten jääkausien ja interglasiaalien välinen lämpötilaero kasvoi selvästi (Mid-Brunhes Event, MBE).

Uudessa tutkimuksessa on selvitelty maapallon ratamuutoksien ja kasvihuonekaasujen osuutta menneiden interglasiaalien ilmaston säätelijöinä. Tutkimus kattoi viimeiset 800000 vuotta ja se tehtiin maapallomalli LOVECLIMin (katso artikkelimme tästä mallista) simulaatioilla. Simulaatioiden yhteydessä käytettiin menetelmää, jonka avulla eri tekijöiden vaikutus ilmastoon voidaan erottaa toisistaan. Simulaatioiden tuloksista vertaillaan eri interglasiaalien ilmastopakotteiden suuruutta sekä maapallon pintalämpötilan, kasvillisuuden ja merijään reaktioita pakotteisiin.

Simulaatioiden tulokset ovat yleisesti ottaen sopusoinnussa saatavilla olevan havaintomateriaalin kanssa (Antarktiksen jääkairanäytteet, hapen isotooppitutkimukset merien sedimenteistä ja muut ilmastoproksit). Tuloksien mukaan kasvihuonekaasut määräävät interglasiaalien globaalista pintalämpötilasta sekä eteläisen pallonpuoliskon korkeiden leveysasteiden lämpötilasta. Auringon vaikutus maapallon ratamuutoksien kautta taas näyttäisi määräävän puiden ja sateen määrästä sekä pohjoisen pallonpuoliskon korkeiden leveysasteiden lämpötilasta ja merijään määrästä.

Aiemmassa vastaavassa tutkimuksessa keskityttiin selvittelemään jääkausien ja interglasiaalien välisen lämpötilaeron kasvua 430000 vuotta sitten (Yin ja Berger, 2010). Tuolloin näytti siltä, että tapahtuman jälkeiset interglasiaalit olivat lämpimämpiä, koska pohjoisen pallonpuoliskon talvet olivat lämpimämpiä. Tämä saattoi johtua siitä, että sekä Auringon vaikutus että kasvihuonekaasujen määrä lisääntyi 430000 vuotta sitten. Uudessa tutkimuksessa näyttäisi kasvihuonekaasujen määrän lisääntyminen olevan vahvemmassa roolissa interglasiaalien lämpenemiseen.

Uuden tutkimuksen tuloksien perusteella Auringon ja kasvihuonekaasujen roolit vaihtelevat hiukan interglasiaalista toiseen. Lämpimimmät interglasiaalit tapahtuvat silloin, kun kasvihuonekaasuja on keskimääräistä enemmän ja maapallon rata on sellaisessa vaiheessa, että Auringon lämmittävä vaikutus on voimakkaimmillaan. Kylmimpien interglasiaalien aikana nämä asiat ovat päinvastoin. Tuloksissa näkyy myös interglasiaali, joka ei ollut lämmin keskimääräistä suuremmista kasvihuonekaasupitoisuuksista huolimatta (tässä on kuitenkin huomattava, että nykyinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on paljon suurempi kuin menneiden interglasiaalien pitoisuudet), koska Auringon vaikutus tuolloin oli keskimääräistä pienempi. Maapallon ilmaston herkkyys hiilidioksidipitoisuuden muutoksille näyttäisi olevan suurimmillaan viileiden interglasiaalien aikana.

Lähteet:

Qiu Zhen Yin and André Berger, Individual contribution of insolation and CO2 to the interglacial climates of the past 800,000 years, Climate Dynamics, 2011, DOI: 10.1007/s00382-011-1013-5. [tiivistelmä]

Q. Z. Yin & A. Berger, Insolation and CO2 contribution to the interglacial climate before and after the Mid-Brunhes Event, Nature Geoscience 3, 243 – 246 (2010). [tiivistelmä]

%d bloggaajaa tykkää tästä: