อย่างน้อย 25 ครั้งในช่วง 120,000 ปีที่ผ่านมา อุณหภูมิในกรีนแลนด์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์เข้าใจมากขึ้นว่าทำไม
สี่หมื่นสี่พันปีก่อน โลกอยู่ในกำมือของยุคน้ำแข็ง อุณหภูมิเฉลี่ยในกรีนแลนด์ลดลงเหลือ -55 °C ที่ขมขื่น เย็นกว่าวันนี้ประมาณ 30 °C แผ่นน้ำแข็งหนาขึ้น และทะเลโดยรอบถูกปกคลุมด้วยน้ำแข็งตลอดทั้งปี แต่สภาพอากาศใกล้จะถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ซึ่งอุณหภูมิจะพุ่งสูงขึ้นถึง 16.5 °C ในช่วงเวลาเพียงไม่กี่ทศวรรษ
Willi Dansgaard นักบรรพชีวินวิทยาชาวเดนมาร์ก เป็นคนแรกที่ค้นพบว่าอุณหภูมิสามารถเพิ่มขึ้นได้ในทันที เมื่อเขาตรวจสอบแกนน้ำแข็งที่สกัดจากกรีนแลนด์ในปลายทศวรรษ 1960 ในปีถัดมา นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เริ่มให้ความสนใจเมื่อแกนน้ำแข็งใหม่ยืนยันว่าไม่ใช่หนึ่ง แต่มีรอบที่คล้ายกัน 25 รอบของการอุ่นขึ้นอย่างกะทันหันและการระบายความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งเกิดขึ้นระหว่าง 120,000 ถึง 11,000 ปีก่อน
นับตั้งแต่การค้นพบวัฏจักร Dansgaard-Oeschger (DO) เหล่านี้ ซึ่งตั้งชื่อตาม Dansgaard และ Hans Oeschger เพื่อนร่วมงานชาวสวิสของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามรวบรวมสิ่งที่อาจทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว
ในขณะที่ตัวกระตุ้นขั้นสุดท้ายสำหรับวัฏจักร DO ยังคงเข้าใจยาก ทีมนักวิจัยที่นำโดย Henrik Sadatzki นักธรณีวิทยาจากสถาบัน Alfred Wegener สำหรับการวิจัยขั้วโลกและทางทะเลในเยอรมนี ได้จัดการเพื่อระบุขั้นตอนสำคัญในลำดับเหตุการณ์ที่นำไปสู่การเกิดอย่างกะทันหัน ภาวะโลกร้อน
นักวิจัยได้วิเคราะห์วัฏจักร DO สี่รอบที่เกิดขึ้นระหว่าง 32,000 ถึง 41,000 ปีก่อน และค้นพบว่าก่อนที่ภาวะโลกร้อนจะเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน มีการละลายน้ำแข็งอย่างรวดเร็วและแพร่หลายในทะเลกรีนแลนด์ นอร์เวย์ และไอซ์แลนด์ ซึ่งเรียกรวมกันว่าทะเลนอร์ดิก
Helle Kjær นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศที่สถาบัน Niels Bohr ในเดนมาร์กและผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ อธิบายว่าในช่วงเวลาที่เย็นกว่าของวัฏจักร DO น้ำอุ่นจากมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือสามารถเข้าสู่ทะเลนอร์ดิกได้ในระดับความลึกปานกลาง . ในช่วงเวลาเหล่านี้ “น้ำแข็งในทะเลเป็นเหมือนฝาเหนือทะเลนอร์ดิกที่ติดอยู่ในความร้อนนี้” Kjær กล่าว เมื่อน้ำแข็งในทะเลเริ่มละลายและทะเลนอร์ดิกกลายเป็นน้ำแข็งโดยส่วนใหญ่ ความร้อนนี้ถูกถ่ายเทจากน้ำสู่ชั้นบรรยากาศ ขยาย—หรืออาจกระตุ้น—เหตุการณ์ที่ร้อนขึ้นอย่างกะทันหัน
น้ำแข็งทะเลเป็นชั้นที่บางมากในระบบภูมิอากาศเมื่อเทียบกับมหาสมุทรและบรรยากาศ Alison Criscitiello ผู้อำนวยการ Canadian Ice Core Lab แห่งมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าบทบาทนี้เกินจริงไปไม่ได้ “น้ำแข็งทะเลเป็นส่วนสำคัญของระบบน้ำแข็ง-มหาสมุทร-ภูมิอากาศที่สามารถพลิกคว่ำได้ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเนื่องจากการตอบกลับที่อาจเกิดขึ้น” Criscitiello กล่าว “มีความคิดเสมอว่าการเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งในทะเลมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดผลกระทบที่แสดงในการศึกษานี้”
นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าการละลายของน้ำแข็งในทะเลในทะเลนอร์ดิกเกิดขึ้นก่อนการอุ่น DO อย่างกะทันหัน (และไม่ใช่ในทางกลับกัน) โดยการวิเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์ที่ติดอยู่ในแกนตะกอนสองแกนที่เก็บรวบรวมจากทะเลนอร์เวย์ โมเลกุลถูกทิ้งไว้ข้างหลังโดยสาหร่ายที่อาศัยอยู่ในน้ำแข็งทะเลระหว่างวัฏจักร DO พวกเขายังวิเคราะห์แกนน้ำแข็งจากกรีนแลนด์ตะวันออกโดยใช้ระดับโบรมีนในน้ำแข็งเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงของน้ำแข็งในทะเล
“การรวมกันของแกนตะกอนและข้อมูลแกนน้ำแข็งทำให้สามารถระบุความก้าวหน้าตามลำดับเวลาของการล่าถอยของน้ำแข็งในทะเลและการเปลี่ยนแปลงในการไหลเวียนของมหาสมุทรและสภาพอากาศได้อย่างน่าเชื่อถือและแม่นยำกว่าที่เคย” Sadatzki กล่าว
ชั้นของเถ้าภูเขาไฟจากการปะทุของไอซ์แลนด์ที่ติดอยู่ในแกนกลางยังช่วยให้นักวิจัยสามารถจับคู่ช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงของทะเลและเหตุการณ์ความร้อนขึ้นอย่างกะทันหัน การซิงโครไนซ์ระเบียน Paleoclimate ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ทีมทำได้อย่างน่าเชื่อถือ Criscitiello กล่าว
เมื่อมองย้อนกลับไปที่เหตุการณ์ DO warming อย่างกะทันหัน เป็นเรื่องยากที่จะไม่คิดถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในแถบอาร์กติกในปัจจุบัน Sadatzki กล่าวว่าการล่าถอยของน้ำแข็งในทะเลและภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นในพื้นที่ส่วนใหญ่ของอาร์กติกนั้นคล้ายคลึงกับการลดลงอย่างรวดเร็วของน้ำแข็งในทะเลอย่างรวดเร็วซึ่งทำให้เกิดภาวะโลกร้อนอย่างกะทันหันระหว่างวัฏจักร DO “การค้นพบของเราถือเป็นคำเตือนว่าการล่าถอยของน้ำแข็งในทะเลอย่างต่อเนื่องจะขยายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในแถบอาร์กติก”
