For rundt 700 år siden, før menneskeheten begynte å pumpe karbon i atmosfæren og varme opp klimaet, avkjølte jorden seg i en århundrer lang avkjøling som ble kalt Lille istid.
I dag, ny forskning, finner dybder i Stillehavet fremdeles minner fra denne kaldere tiden. En drøy kilometer nedover blir Stillehavet litt kjøligere, ettersom vann som var sist ved overflaten under den lille istiden, bare er i ferd med å blande seg med dypere, varmere farvann.
Dette uhyggelige ekkoet av temperaturer fra en tidligere tid er viktig for moderne klimaforskere fordi havets kapasitet til å holde varmen er viktig for hva som skjer i atmosfæren og på land, sier forskningsforsker Jake Gebbie, en fysisk oseanograf ved Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts.
Gebbie fortalte Live Science, "hvis vi skal forstå klimaendringer," handler det om å prøve å studere hvor varme og karbon beveger seg rundt jordsystemet. "
Dykking dypt
Gebbie og hans kollega ved Harvard University, Peter Huybers, hadde tidligere funnet ut at det dype vannet i Stillehavet faktisk er veldig gammelt. Under 2,5 km under overflaten så vannet i det dype stillehavet sist overflaten for rundt 1000 år siden, rapporterte forskerne i 2012. Hva dette betyr, sa Gebbie, er at du skal kunne oppdage antydninger til hvordan den siste havoverflaten var som ved å undersøke havets dype vann.
Problemet er at det er vanskelig å studere den nederste halvdelen av havet, sa Gebbie. Siden 2002 har et internasjonalt konsortium kalt Argo-programmet brukt flytende instrumenter for å måle temperatur, saltholdighet og andre havfunksjoner over hele kloden; instrumentene går imidlertid ikke under 2 km. Den siste globale dype undersøkelsen var noe som het World Ocean Circulation Experiment på 1990-tallet, sa Gebbie.
Ved å bruke data fra undersøkelsen trente Gebbie og Huybers en datamodell for å etterligne havets moderne sirkulasjonsmønster. For å se på historiske mønstre, trengte de imidlertid noen data fra den virkelige verden for sammenligningens skyld. Heldigvis hadde de det i den første moderne oseanografiske undersøkelsen: That of HMS Challenger på midten av 1870-tallet.
Nytt liv for gamle data
HMS Challenger var et britisk undersøkelsesfartøy som reiste 70 000 nautiske mil (130 000 km) for en ekspedisjon mellom 1872 og 1876. Mannskapet på Challenger droppet periodevis termometre i tau ned til under 2 km. Gebbie og Huybers måtte korrigere disse dataene litt, siden trykket i det dype hav kan komprimere kvikksølvet i et gammelt termometer, skjev målingen.
Disse korreksjonene avslørte at Atlanterhavet de siste 125 årene har varmet på alle dyp, mens Stillehavet viser en avkjølende trend over det 20. århundre som startet mellom 1,8 og 1,6 mil (1,8 og 2,6 km), rapporterte forskerne i Jan 4 utgave av tidsskriftet Science.
Den nøyaktige mengden kjøling er ennå ikke klar, men den er liten, fant forskerne, sannsynligvis mellom 0,036 grader og 0,144 grader Fahrenheit (0,02 grader og 0,08 grader celsius). Disse tallene er foreløpige, sa Gebbie, og forskerne planlegger å se nærmere på dataene for å gjøre dem mer presise.
Likevel er temperaturforskjellen mellom vannene i Atlanterhavet og Stillehavet fornuftig, sa Gebbie. Vannet i Atlanterhavet blandes lettere enn i Stillehavet. Dette er delvis fordi kalde, tette farvann kommer inn i Atlanterhavet fra både sør- og nordpolregionene, sa Gebbie. Disse farvannene synker ganske raskt til bunnen, noe som tvinger rask kaving. Stillehavet er større og blir ikke etterfylt fra nord i det hele tatt, så dens dype farvann henger i nærheten av bunnen lenger.
Det betyr at gamle klimamønstre henger lenger også. I dette tilfellet skyldes Gebbie, avkjølingstrenden skyldes blanding av gamle overflatevann fra to forskjellige perioder. Den første er den middelalderske varme perioden, en svak periode mellom ca. 950 og 1250 e.Kr. På mer enn en mil (2 km) dypt erstattes nå vann som lå på overflaten i den middelalderske varme perioden med kjøligere vann fra Lille Istid.
Alt dette blir imidlertid overskygget av dagens oppvarming, sier Gebbie. Forskjellen i havoverflatetemperaturer fra den middelalderske varme perioden til den lille istiden var omtrent 0,72 grader F (900 grader) over 900 år, sa han. Til sammenligning har temperaturer på havoverflaten gått opp 0,8 grader C siden 1901, ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) data. Klimaforskere århundrer i fremtiden vil ikke kunne se antydninger til den middelalderske varme perioden eller den lille istiden i data fra Stillehavet, sa Gebbie; det vil ha blitt utslettet av virkningene av oppvarmingen fra det 20. århundre.
Likevel er funnene viktige for i dag. Å ta dypt hav i betraktning vil hjelpe klimamodellere med å utvikle bedre estimater for fremtidige klimaendringer, sa Gebbie.
"Hvis du virkelig vil komme til bunns i langsiktige klimatrender, flere tiår og lenger," sa han, "kan du ikke se bort fra dype hav."
