Dagens dramatiske reduksjon i det arktiske sjøisdekket er et symbol på pågående klimaendringer knyttet til global oppvarming og økt innhold av klimagassen CO2 i atmosfæren. Sjøis er en viktig komponent i klimasystemet. Sjøis reflekterer nesten all innkommende solstråling direkte tilbake til verdensrommet, og er derfor med på å holde Arktis kaldt. Åpent hav vil derimot absorbere solenergien.
I doktorgradsarbeidet har Caroline Clotten studert sjøisutbredelsen i Islandshavet og i Labradorhavet i pliocene, fra fem til tre milioner år siden. Pliocene er en periode i jordens historie da luftens innhold av klimagassen CO2 var som i dag, samtidig som den globale temperaturer var noe varmere.
Hun har gjort geokjemiske analyser biomarkører som har sin opprinnelse i små alger som lever i sjøis. Når sjøisen smelter og algene dør vil disse biomarkørene synke til havbunnen og bli del av de marine sedimentene. Ved å analysere prøver fra sedimentkjerner fra havbunnen har Caroline rekonstruert utbredelsen av sjøis og hvordan den varierte gjennom pliocene.
Caroline viser at sjøis først ble observert i tidlig pliocene, knyttet til at Østgrønlandsstrømmen slik vi kjenner den ble etablert. I midt pliocene var det mer sjøis i Islandshavet enn i Labradorhavet, knyttet til styrken og retningen på Østgrønlandsstrømmen og Golfstrømmen. En sterkere golfstrøm hindret Østgrønlandsstrømmen å transportere sjøis til Labradorhavet. I sen pliocene var det mer sjøis i Labradorhavet enn i Islandshavet, fordi Golfstrømmen var svakere og Østgrønlandsstrømmen sterkere.
Resultatene fra avhandlingen viser at sjøis var tilstede i subarktiske strøk i pliocene, selv om det var høyere temperatur og et høyt CO2 innhold i atmosfæren. Hvor det fantes sjøis var avhengig av styrken på havstrømmene. Denne nye kunnskapen kan brukes til å forbedre klimamodellene som brukes til å fremskrive sjøisutbredelse i en fremtidig varm verden med et enda høyere innhold av klimagassen CO2 i luften.