Gungbrädeseffekten

Arne Järtelius, nyhetsredaktör vid Nationalencyklopedin

En geoprofessor liknar klimatsystemet vid en sovande drake som inte bör väckas i onödan. En kollega till honom, även han professor i geologi, liknar klimatet vid ett argt djur och varnar för att det är svårt att veta hur det kommer att bete sig framöver om det får i sig alltför mycket koldioxid.

Vad de båda professorerna – amerikanen Wallace S. Broeker och svensken Svante Björck – har gemensamt är att de noterat att jordens klimat genom årtusendena kännetecknats av vad de kallar en bipolar seesaw effect respektive en gungbrädeseffekt. När vattnet i Sydatlanten genom årtusendena blivit varmare har det blivit kallare i Nordatlanten och vice versa. För att få ytterligare belägg för den tesen åkte forskaren Karl Ljung som en av deltagarna i forskningsprojektet Atlantis till Tristan da Cunha i Sydatlanten. Det besöket resulterade i en doktorsavhandling – Holocene Climate and Environmental Dynamics on the Tristan da Cunha Island Group, South Atlantic (2007) – och en massa nytt forskningsmaterial när det gäller klimatväxlingar från det tidigare relativt sett ganska outforskade södra halvklotet.

Tristan da Cunha sedd från en satellit.

earth sciences and image analysis laboratory/nasa johnson space center

Snabba klimatväxlingar

Att klimatet varit instabilt under årtusendena efter den senaste istidens slut, dvs. de senaste 13 000 åren, har varit känt för det norra halvklotets del. Det har geologerna sett genom att lägga pussel med borrkärnor från torvmossar och sjöbottnar på platser som Grönland, Island och Färöarna. Men när det gäller det södra halvklotet har motsvarande data inte funnits att tillgå på samma sätt. Det fick forskare inom projektet Atlantis att ta sig till platser som Azorerna, Isla de los Estados på Eldslandet, Antarktis och Tristan da Cunha. Med hjälp av dessa data från norr till söder försöker forskarna nu att göra sig en bild av hur klimatet växlat i Nord- och Sydatlanten. NE.se:s utsände träffar Karl Ljung på geologiska institutionen vid Lunds universitet för ett samtal. Han berättar:

– Under de första årtusendena efter isavsmältningen blir såväl det norra som det södra halvklotet varmare, men sedan börjar ett gungbrädesmönster att framträda, dvs. när det blir varmare i norr faller där mer nederbörd, medan det samtidigt blir kallare i söder och omvänt.

En av de mest dramatiska klimatväxlingarna – det är inte bara i vår egen tid sådana händer – inträffade för 8 200 år sedan (8.2-eventet kallat). Då kyldes Nordatlanten ner av stora mängder kallt sötvatten från issjöar i Nordamerika. På just Tristan da Cunha – en liten ö i Sydatlanten 3 000 kilometer väster om Kapstaden – blev klimatet vid samma tid både varmare och regnigare. Man kan fråga sig vad vi kan lära oss av den förändringen i dag? Hur snabb kan en förändring i klimatet vara? Om det handlar om tusentals år låter det ju inte alltför alarmerande om man betänker att vi av FN:s klimatpanel (IPCC) från dess senaste rapport får veta att världens politiker har knappa sju år på sig för att se till att undvika en framtida klimatkatastrof på jorden.

– Rönen från Tristan da Cunha antyder att klimatförändringsförloppet kan vara nog så snabbt. Det kan röra sig om sekler eller rentav några decennier. På 1970-talet försämrades torskfisket kring Färöarna på grund av att ytvattnet blev sötare och kallare. Det är inte känt varför, men det kan mycket väl ha berott på små störningar i havsströmmarnas cirkulation.

Här klimatborras det i en torrlagd damm på Nightingale Island på ögruppen Tristan da Cunha.

Svante Björck

Upplösningstendenser

– När jag undersöker de borrkärnor som jag tog upp på Tristan da Cunha kan jag se hur klimatet växlat i 20-årsperioder. En så bra upplösning är ovanlig. Det vi brukar kunna se av borrkärnorna är klimatväxlingar vart 40–50 år, men det finns naturliga klimatarkiv som sediment och landisar där vi kan avläsa klimatväxlingarna år från år, säger Karl Ljung.

En viktig aspekt av resultaten från Atlantisprojektet är att Atlantens cirkulation varierat mer under de senaste 10 000 åren än man tidigare har trott.

– Det tyder på att cirkulationen är känsligare och påverkas av förhållandevis mindre störningar än man tidigare har ansett. Detta är viktigt med tanke på att en framtida global uppvärmning troligen kommer att öka avsmältningen från Grönland, smälta den arktiska havsisen och öka nederbörden över Nordatlanten. Alla dessa processer skulle kunna påverka Atlantens cirkulation, säger Karl Ljung vidare.

Historiska klimatlärdomar

Det är väl gott och väl att ta upp lite borrkärnor ur marken lite här och var i världen, men hur användbar är den kunskap man kan få av dem för att förstå morgondagens klimat?

– Den är väldigt viktig och det beror framför allt på att de mätdata vi annars har tillgång till endast går omkring 200 år tillbaka i tiden. När det gäller större klimatförändringar som jorden genomgått behöver man kunskap från längre klimatserier – det kan röra sig om flera tusen år – för att verkligen kunna förstå vad den haft för orsaker. Den vägen kan man se om förändringarna berott på variationer i solstrålningen, på skillnader i cirkulationen i Atlanten eller om det är så att förändringarna orsakats av mänsklig påverkan.

För den som verkligen vill förstå hur klimatet förändrats och, inte minst, hur det kommer att förändras så behöver man ett längre tidsperspektiv än några hundra år. Det kan man uppenbarligen få genom att samla på sig historiska klimatarkiv.

– För att kunna göra förutsägelser om det framtida klimatet måste vi veta hur de underliggande naturliga effekterna på klimatet fungerar. Vad jag kan se finns det bara ett sätt att göra det på: genom att ta fram ett stort antal historiska klimatarkiv från alla delar av jordklotet. I dag är det en stor övervikt av sådana arkiv från Nordeuropa och USA, medan vi vet förhållandevis lite om vad som hänt över tiden på södra halvklotet. Det gör att vår bild av klimatförändringen kan vara snedvriden mot vad som hänt i norr.

Karl Ljungs forskning och det fortsatta Atlantisprojektet är några steg i en sådan breddning av vår kunskap om hela jordens klimat genom årtusendena. Det kommer att behövas fler sådana steg och det skyndsamt.