Klimatbloggen

november 30, 2006

Golfströmmens variationer över ett millennium

Filed under: Klimatperioder,Oceancirkulation,Rekonstruktioner — by Daniel @ 19:40

Det har vart mycket diskussioner om Golfströmmens variationer under det senaste året (se kategori). I en rykande färsk artikel, publicerad i dagens (30/11) nummer av Nature läggs ett förslag fram på hur Golfströmmen varierat i styrka under de senaste tusen åren uttolkat ur havssediment. Idag håller sig volymtransporten i Golfströmmen uppskattningsvis runt 31 Sverdrup (1 Sverdrup = 1 miljoner kubikmeter per sekund). Så har det inte alltid vart, och kommer säkerligen inte heller att vara (det är inte mycket som är konstant). Vår förståelse för hur Golfströmmen fungerar rent dynamiskt, och hur den reagerar på exempelvis mer färskvatten eller högre salthalt, är fortfarande relativt låg. Mätningar för längre tidsperioder saknas och kontinuerliga mätningar av delar av hela termohalina cirkulationen (i vilken Golfströmmen är en delström) har precis påbörjats. Som så mycket annat måste man ta till proxy-data för att förstå hur variationerna varit.

För den aktuella Natureartikeln har sedimentkärnor tagits upp utanför Florida; vid Dry Tortugas (7 kärnor från 5 olika djup i intervallet 200-750 m) och vid Great Bahama Bank (7 kärnor vid 4 olika djup i intervallet 260-700 m). Foramininiferer, vilket är små skalförsedda organismer på havsbotten, har sedan analyserats i borrkärnan. Skalet hos en foraminifer innehåller syreisotopen dO18, vars förekomst i skalet beror på omgivande temperatur vid skalbildning och dO18 i vattnet. Eftersom det hela tiden läggs nytt sediment ovanpå äldre sediment kan man räkna ut hur gammalt varje lager är med tillhörande dO18-värde. På så sätt kan artikelförfattarna få fram flödesvolymen för Golfströmmen under de senaste 1100 åren.

Från artikeln får vi veta att volymflödet i Golfströmmen varierade med uppskattningsvis 3±1 Sverdrup över det senaste millenniet, vilket skulle motsvara cirka 10% av det totala flödet. I geologiskt tidsperspektiv är det däremot inte lika våldsamt som under Last Glacial Maximum (ca 20 000 år sedan) då uppskattningar tyder på en reduktion av flödet på uppåt 10-15 Sverdrup. I vart fall inträffade det lägsta volymflödet för Golfströmmen, enligt dO18-beräkningar, för under perioden 700-100 år sedan. Detta sammanfaller grovt med den uppskattade tidsperioden för Lilla Istiden (ca år 1300-1850), vilket avspeglar sig i många proxy-data och längre instrumentella serier i Europa (och även nordöstra Nordamerika). Eftersom Golfströmmen antas vara relativt tätt kopplad till värmen på våra breddgrader skulle det kunna vara så att mindre värmetransport i form av lägre volymtransport påverkat klimatet under Lilla Istiden i framförallt Europa. På motsvarande sätt fann artikelförfattarna högre volymtransport 100-0 samt 1100-1000 år sedan, det sistnämnda vilket borde falla inom vad man tror var en medeltida värmeperiod (hur denna såg ut är dock inte fullt utrett). Flödesfördelningen ser dock lite annorlunda ut idag jämfört med för 1000 år sedan.

Vilka implikationer får detta för klimatet? Flödesförändringarna är inte bara kopplade ihop med kallare klimat på de högre breddgraderna. Under Lilla Istiden var det väldigt torrt i Central- och Sydamerika samtidigt som höga ytsalthalter kunde återfinnas i Floridaströmmen (rundar floridas spets och beger sig norrut längs USAs östkust och övergår till att bli Golfströmmen). Artikelförfattarna genomförde en jämförelse mellan dO18-halterna i Floridaströmmen med de data för torka som finns för Cariaco Basin, utanför Venezuela. Tydligen finns det en länk dem emellan. Författarna tror att en minskad värmetransport i Golfströmmen under Lilla Istiden förändrade ytvattentemperaturen i Atlanten och därmed fick den atlantiska Intertropical Convergence Zone (ITCZ; ett lågtrycksbälte runt ekvatorn) att förflyttas söderut och därmed skapa torka i Central- och Sydamerika. Förhållandevis små förändringar (<1 grader Celcius) i ytvattentemperaturgradienten över ekvatorn på års- och dekadskala kan få ITCZ att förflyttas över 1000 kilometer. Av denna anledning var det kanske en utjämnad salthaltsgradient (genom ökad salthalt kring Karibien) som fick golfströmmen att sakta ner under Lilla Istiden. En annan förklaring kan vara att solinstrålningen minskade varvid vinden avtog, vilket minskade transporten, då ITCZ förflyttades söderut.

Artikelförfattarna skriver dock att även om Golfströmmen spelade en nyckelroll i Lilla Istidens klimat på våra breddgrader går det inte att, från deras resultat, avgöra om det berodde på en feedback på en intern variation i klimatsystemet eller om det var en förstärkt reaktion på en extern drivning (vilket jag tolkar som ifall det var golfströmmen som orsakade klimatförändringen eller om det var klimatförändringen som påverkade volymtransporten).

TrackBack URI

Blogga med WordPress.com.

%d bloggare gillar detta: