The Bjerknes Centre is a collaboration on climate research, between the University of Bergen, NORCE, the Institute of Marine Research, Nansen Environmental and Remote Sensing Centre.

Greenland. (Foto: Frode Ims)

Små fossil viser store endringar i havet!

Evangeline Sessford disputerar fredag 14. juni 2019 for doktorgraden ved Universitetet i Bergen med avhandlinga: «Hydrography in the Nordic Seas During Dansgaard-Oeschger Events 8-5».

Kor stabilt er klimaet og kor raskt kan det endre seg? Dei beste prova på plutselege klimaendringer har vi frå periodar under siste istid, der temperaturen over Grønland plutseleg endra seg med over ti grader på nokre få tiår. For å finne ut om slike endringer kan oppstå i Arktis i dag, må vi forstå mekanismene bak dei brå klimaendringene i fortida. Dette er tema for Sessfords avhandling, med heilt ny kunnskap om korleis dei brå endringane i istida skjedde.

Resultata frå Sessford si ph.d.-oppgåve indikerer brå temperaturvariasjonar i dei nordiske hava, samstundes med kraftige og brå svingingar i lufttemperaturen over Grønland under førre istid. Dermed er det vist at havstraumane og dei djupare delene av havområdet vest for Noreg har vore sentrale i å framskapa dei brå endringene. For å kome fram til desse resultata, har Sessford nytta «proxyar» frå sedimentkjerner som dekkjer ein periode som strekkjer seg frå 40 til 30 tusen år tilbake i tid.

Proxyar er indikatorar som reflekterer haveigenskapar i fortida. For å finne ut av tidlegare havtemperaturar, målte Sessford mellom anna mengda magnesium og kalsium i skala til små mikroorganismar kalla bentiske foraminiferer (poredyr), funne i sedimentkjerner tatt frå havbotnen. Ein større magnesiumkonsentrasjon samanlikna med kalsium indikerer ein høgare havtemperatur. Sidan desse foraminiferane lever på havbotnen, indikerer funna temperaturen ved havbotnen, og ikkje ved overflata.

Sessford målte forholda mellom magnesium og kalsium i to sedimentkjerner; ei på 700 meters djupn i Danmarkstredet mellom Grønland og Island, og ei på 1500 meters djupn i Færøy-Shetlandkanalen om lag 100 kilometer vest for Ålesund. Dei nordiske hava som er avgrensa i sør av Grønland-Skottlandryggen, har berre to kanalar der vatn kan strøyme inn og ut. Ved å undersøke sedimentkjerner frå begge desse kanalane, kunne Sessford danne seg eit bilete av dei nordiske hava sin hydrografi, særskilt temperaturendringar, langt tilbake i tid.

Resultata viser gjentatt og plutseleg oppvarming opp til 5 °C og nedkjøling til -1 °C  på tvers av dei nordiske hava, fleire gongar over ein periode på 10 000 år. Desse oppvarmingane og nedkjølingane har halde same fart som store og brå lufttemperaturendringar over Grønland.

Den kalde atmosfæren under istida gjorde det mogleg for sjøisen å strekkje seg sørover dei nordiske hava og forbi Grønland-Skottlandryggen. Men med tilnærma jamne mellomrom blei temperaturen over Grønland brått varmare. Like før dette trekte sjøisen seg tilbake til dei nordiske hava (interstadialar). Når lufttemperaturen over Grønland gjekk ned igjen, breia sjøisen seg sørover forbi Grønland-Skottlandryggen igjen (stadialar).

Sessford har påvist at vatnet i det midtarste laget av vassøyla i dei nordiske hava var varmare i stadialar og kaldare i interstadialar. Resultata indikerer at auka oppvarming djupt under sjøisen i kalde periodar gjorde vassøyla ustabil, noko som kan ha ført til at sjøisen smelta og trekte seg tilbake, slik at temperaturen i atmosfæren over Grønland auka i starten av dei varme interstadialane.

I dag ser vi tilsvarande mekanismar i Nordishavet, der varmt atlantisk vatn strøymer djupt, og forstyrrar lagdelinga av vassøyla – noko som leiar til at meir av havisen smeltar, og lufttemperaturen går opp.

Som ein del av studia, deltok Sessford aktivt i formidlingsarbeid i form av blant anna tilverking av korte filmar. For å lære meir om proxyar og Dansgaard-Oeschgerhendingar, sjekk ut filmane på linkane under: