Forskare har fastställt temperaturen under den senaste istiden, känd som den sista istiden för 20 000 år sedan, till cirka 46 grader Fahrenheit.

Dess resultat gör det möjligt för klimatforskare att bättre förstå förhållandet mellan dagens stigande nivåer av atmosfärisk koldioxid – en viktig växthusgas – och den globala medeltemperaturen.

Den senaste istiden, eller LGM, var en iskall period då enorma glaciärer täckte ungefär hälften av Nordamerika, Europa och Sydamerika samt stora delar av Asien, samtidigt som flora och fauna som var anpassade till kylan frodades.

”Vi har mycket data om denna tidsperiod eftersom den har studerats så länge”, säger Jessica Tierney, docent i geovetenskap vid Arizonas universitet och huvudförfattare till artikeln i Nature.

”Men en fråga som vetenskapen länge har velat ha svar på är enkel: Hur kallt var istiden?”

Hur kallt var istiden?

Forskarna fann att den globala medeltemperaturen under istiden var 6 grader Celsius (11 F) kallare än idag. I ett sammanhang kan man säga att den globala medeltemperaturen under 1900-talet var 14 C (57 F).

”I din egen personliga erfarenhet kanske det inte låter som en stor skillnad, men i själva verket är det en enorm förändring”, säger Tierney.

Hon och hennes team har också skapat kartor för att illustrera hur temperaturskillnaderna varierade i specifika regioner runt om i världen.

”I Nordamerika och Europa var de nordligaste delarna täckta av is och var extremt kalla. Till och med här i Arizona skedde en stor nedkylning”, säger Tierney. ”Men den största nedkylningen skedde på höga latituder, t.ex. i Arktis, där det var ungefär 14 C (25 F) kallare än i dag.”

Dess resultat stämmer överens med den vetenskapliga förståelsen av hur jordens poler reagerar på temperaturförändringar.

”Klimatmodellerna förutspår att de höga latituderna kommer att bli varmare snabbare än de låga latituderna”, säger Tierney. ”När man tittar på framtida prognoser blir det riktigt varmt över Arktis. Det kallas polarförstärkning. På samma sätt finner vi det omvända mönstret under LGM. Högre latituder är helt enkelt känsligare för klimatförändringar och kommer att förbli så framöver.”

Koldioxidnivåer

Vetenskapen om temperaturen under istiden är viktig eftersom den används för att beräkna klimatkänsligheten, det vill säga hur mycket den globala temperaturen skiftar som svar på atmosfäriskt kol.

Tierney och hennes team fastställde att för varje fördubbling av det atmosfäriska kolet bör den globala temperaturen öka med 3,4 C (6,1 F), vilket ligger i mitten av det intervall som förutsägs av den senaste generationen klimatmodeller (1,8 till 5,6 C).

De atmosfäriska koldioxidhalterna under istiden låg på cirka 180 delar per miljon, vilket är mycket lågt. Före den industriella revolutionen steg nivåerna till cirka 280 delar per miljon, och i dag har de nått 415 delar per miljon.

”I Parisavtalet ville man hålla den globala uppvärmningen på högst 2,7 F (1,5 C) jämfört med förindustriella nivåer, men med koldioxidnivåerna som ökar på det sätt som de gör, skulle det vara extremt svårt att undvika en uppvärmning på mer än 3,6 F (2 C)”, säger Tierney. ”Vi har redan cirka 2 F (1,1 C) i bagaget, men ju mindre uppvärmning vi får desto bättre, eftersom jordens system verkligen reagerar på förändringar i koldioxid.”

”Hindcast” för att titta på det förflutna

Då det inte fanns några termometrar under istiden utvecklade Tierney och hennes team modeller för att översätta data som samlats in från planktonfossil i havet till temperaturer på havsytan. De kombinerade sedan fossildata med klimatmodellsimuleringar av LGM med hjälp av en teknik som kallas dataassimilation och som används i väderprognoser.

”Det som händer på en väderbyrå är att de mäter temperatur, tryck och luftfuktighet och använder dessa mätningar för att uppdatera en prognosmodell och förutsäga vädret”, säger Tierney. ”Här använder vi klimatmodellen från National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colorado, för att ta fram en efterhandsutvärdering av LGM, och sedan uppdaterar vi denna efterhandsutvärdering med faktiska data för att förutsäga hur klimatet såg ut.”

I framtiden planerar Tierney och hennes team att använda samma teknik för att återskapa varma perioder i jordens förflutna.

”Om vi kan rekonstruera tidigare varma klimat”, säger hon, ”kan vi börja besvara viktiga frågor om hur jorden reagerar på riktigt höga koldioxidhalter och förbättra vår förståelse av vad framtida klimatförändringar kan innebära.”

Heisings-Simons Foundation och National Science Foundation stödde forskningen.