För bara 20 000 år sedan – vilket egentligen inte är något alls på geologiska tidsskalor – upphörde den istid som hade hållit jorden i sitt grepp under de föregående 100 000 åren. Slutet på de expansiva isarna innebar att människans befolkning blomstrade och att vår räckvidd utvidgades när vi trängde in i den nyöppnade terrängen.
Varför försvann isen efter ett så långt regeringsinnehav? Svaret är komplicerat och bygger på en förståelse för hur jordens hav, atmosfär och landytor interagerar både med varandra och med krafter långt bortom planetens kant. Svaret bidrar till att forma vår kunskap om vart jorden är på väg när vi fortsätter att hälla koldioxid i atmosfären.
I New Scientist tittar Anil Ananthaswamy på de processer som drev vår planet från pleistocen is till vår moderna period av överflöd. Det är en historia som börjar med solen. Långsiktiga periodiska cykler i jordens orientering och omloppsbana, så kallade Milankovitch-cykler, förändrar hur mycket solljus som når ytan. Från denna första ”lilla” förändring i mängden inkommande energi tog förstärkningssystem och återkopplingsslingor i jordens klimat över.
Uppvärmningen från det extra solljuset smälte en del av glaciärisen, vilket ledde till att enorma mängder färskvatten släpptes ut i de salta oceanerna. Detta plötsliga inflöde av sötvatten förändrade oceanernas cirkulationsmönster och störde energiflödet runt planeten.
När sötvattnet strömmade in i Nordatlanten stängdes den omvälvande cirkulationen, vilket ledde till att det norra halvklotet kyldes ner men det södra halvklotet värmdes upp. Dessa förändringar berodde främst på en omfördelning av värme – för 17 500 år sedan hade den globala medeltemperaturen bara stigit med 0,3 °C.
Förändringen av cirkulationsmönstren i haven och atmosfären drev ut långvarigt nedgrävd koldioxid i luften, vilket ytterligare förstärkte uppvärmningen.
Den dumpning av färskvatten i Nordatlanten som frigjorde oss från istidens iskalla grepp var av en omfattning som troligen inte skulle kunna reproduceras idag. Men många av de system som tog en liten förändring av solljuset och drev det till en planetarisk omvandling finns fortfarande kvar – ett faktum som kan ha en dramatisk effekt på vårt framtida klimat.
Det krävdes bara en liten ökning av solljuset och en gradvis ökning av koldioxid med 70 ppm för att smälta de stora istäcken som en gång täckte Eurasien och Amerika. Sedan början av den industriella tidsåldern har nivåerna stigit med 130 ppm och det är fortfarande så. Om vi inte redan har pumpat in tillräckligt mycket koldioxid i atmosfären för att smälta inlandsisen på Grönland och Antarktis kan vi snart göra det.
Förvisso tycks nuvarande observationer av hur jorden reagerar på höjda koldioxidhalter tyda på att vi har underskattat effektiviteten hos många av dessa samma förstärkningssystem. I Scientific American säger John Carey, som beskriver några av de senaste forskningsrönen om jordens återkopplingsslingor,
”Vi … driver klimatet hårdare än vad de kända orsakerna till olika istider gjorde.”
Mer från Smithsonian.com:
Melting Greenland Ice Has Consequences