I en studie ledet av University of Colorado Boulder med medforfattere ved National Center for Atmospheric Research (NCAR) og andre organisasjoner, kan forskere muligens ha funnet bevis for at "Lille istid" kan ha hatt bånd til en uvanlig æra av vulkansk aktivitet ... en som varte i omtrent 50 år. På bare fem tiår klarte fire massive vulkanutbrudd å ta jordens hele miljø og legge det på is. Et sted i nærheten av årene mellom 1275 og 1300 A.D. forårsaket disse utbruddene noe veldig kjølig sommervær på den nordlige halvkule som utløste en utvidelse av havis som på sin side svekket atlantiske strømmer. Imidlertid svekket det ikke det allerede kule klimaet. Det styrket det.
Den internasjonale studien ble gjort i lag - som en god kake - men i stedet for søt frosting var det et sammensatt blikk på død vegetasjon, is og sedimentkjernedata. Ved å engasjere seg i svært detaljert datamaskinklimamodellering, er forskere nå i stand til å ha en sterk teori om hva som utløste Lille istid .. en teori som begynner med nedsatt solstråling om sommeren og fortsetter gjennom vulkaner som bryter ut. Her kunne hele planetavkjøling ha blitt startet av at sulfater og andre aerosoler ble kastet ut i atmosfæren og reflektert sollys tilbake i verdensrommet. Simuleringer har vist at det til og med kunne vært en kombinasjon av begge scenariene.
"Dette er første gang noen tydelig har identifisert den spesifikke begynnelsen av de kalde tidene som markerer starten på den lille istiden," sier hovedforfatter Gifford Miller ved University of Colorado Boulder. "Vi har også gitt et forståelig system for tilbakemelding av klima som forklarer hvordan denne kalde perioden kan opprettholdes over lengre tid. Hvis klimasystemet blir truffet igjen og igjen av kalde forhold over en relativt kort periode - i dette tilfellet fra vulkanutbrudd - ser det ut til å være en kumulativ kjøleeffekt. ”
"Våre simuleringer viste at vulkanutbruddene kan ha hatt en dyp avkjølende effekt," sier NCAR-forsker Bette Otto-Bliesner, medforfatter av studien. "Utbruddene kunne ha utløst en kjedereaksjon som påvirket havis og havstrømmer på en måte som senket temperaturene i århundrer." Teamets forskningsartikler vil bli publisert denne uken i Geofysiske forskningsbrev. Medlemmer av gruppen inkluderer medforfattere fra University of Island, University of California Irvine og University of Edinburgh i Skottland. Studien ble finansiert delvis av National Science Foundation, NCARs sponsor, og Icelandic Science Foundation.
"Vitenskapelige estimater angående begynnelsen av den lille istiden spenner fra 1200-tallet til 1500-tallet, men det er liten enighet," sier Miller. Det er ganske tydelig at disse lavere temperaturene hadde innvirkning på sørligere regioner som Søramerikansk og Kina, men effekten var langt mer tydelig i områder som Nord-Europa. Isbevægelsen utryddet befolkede regioner og historiske bilder viser folk skøyter på steder som er kjent for å være for varme til så solid fryseaktivitet før den lille istiden.
"Den dominerende måten forskere har definert den lille istiden er ved utvidelsen av store dalbreer i Alpene og i Norge," sier Miller, stipendiat ved CUs Institute of Arctic and Alpine Research. "Men tiden hvor europeiske isbreer avanserte langt nok til å rive landsbyer ville vært lenge etter begynnelsen av den kalde perioden."
Ved å benytte teknikken for radiokarbon-datering ble omtrent 150 planteeksemplarer, komplette med røtter, samlet fra de tilbakegående kanter av iskapper lokalisert på Baffin Island i Canadian Artic. I disse prøvene fant de bevis på en "drapedato" som varierte mellom 1275 og 1300 A.D. Denne informasjonen førte til at teamet antok at plantene raskt ble frosset og deretter like raskt innkapslet i fast is. En annen dokumentert drapsdato skjedde rundt 1450 A.D., som viser en annen større hendelse. For å videreutvikle funnene sine, tok forskerteamet sedimentprøvekjerner fra en ishav som er knyttet til den milhøye Langikull-iskappen. Disse viktige prøvene fra Island kan dateres pålitelig tilbake til 1000 år, og resultatene viste en plutselig økning i isen på slutten av 1200-tallet og igjen på 1400-tallet. Takket være disse teknikkene som er avhengige av tilstedeværelsen av tephraforekomster, vet vi at disse klimakjølingene skjedde som følge av vulkanutbrudd.
"Det viste oss at signalet vi fikk fra Baffin Island ikke bare var et lokalt signal, det var et nordatlantisk signal," sier Miller. "Dette ga oss mye større tillit til at det var en stor forstyrrelse i Nord-halvkuleklimaet på slutten av 1200-tallet."
Hva brakte teamet til de endelige konklusjonene? Gjennom bruk av Community Climate System Model utviklet av forskere ved NCAR og Department of Energy sammen med kolleger ved andre organisasjoner, var de i stand til å simulere virkningen av vulkansk kjøling på omfanget og massen av Artic havis. Modellen malte et portrett av det som kunne ha skjedd fra ca 1150 til 1700 A.D. og viste at noen store utbrudd i stor skala kunne ha påvirket den nordlige halvkule hvis de skjedde innen en nær tidsramme. I dette scenariet kunne den langsiktige kjøleeffekten utvide Artic Sea-isen til et punkt der den til slutt møttes - og smeltet - i Nord-Atlanteren. Under modelleringen ble solstrålingen satt til en konstant for å vise ”den lille istiden ville sannsynligvis ha skjedd uten redusert sommersolestråling på den tiden.” konkluderte Miller.
Original historiekilde: Univsersity Corporation for Atmospheric Research.
