Sedan det upptäcktes att koldioxidnivåerna i atmosfären var lägre under perioder med istid har orsaken varit ett mysterium. Nu avslöjar fossiler av alger att en svagare uppvällning i Antarktiska oceanen höll kvar mer koldioxid i djuphaven under istiderna.
Under de senaste en miljon åren har jordens historia karakteriserats av glaciationscykler, där det skett stora svängningar i klimatet och enorma istäcken stora som kontinenter har växt och krympt. Dessa cykler sätts igång av små oscillationer i jordens omloppsbana och rotation, men dessa oscillationer är för små för att på egen hand förklara de stora förändringarna i klimatet.
- Orsaken till istiderna är ett av de stora olösta problemen inom geovetenskapen. Att förklara detta dominerande klimatfenomen kommer att förbättra vår förmåga att förutsäga framtida klimatförändringar, säger Daniel Sigman vid Princeton University.
På 1970-talet upptäckte forskarna att koncentrationen av växthusgasen koldioxid i atmosfären var omkring 30 procent lägre under istiderna. Detta ledde till teorier om att de lägre koldioxidnivåerna i atmosfären är en viktig ingrediens i glaciationscyklerna, men orsaken till förändringen av koldioxidnivåerna förblev okänd.
Nu har ett internationellt samarbete under ledning av forskare från Princeton University i USA och Max Planck Institute for Chemistry i Tyskland hittat bevis som tyder på att det under istiderna skedde förändringar hos ytvattnet i Antarktiska oceanen som gjorde att det lagrades mer koldioxid i djuphaven. Med hjälp av sedimentkärnor från Antarktiska oceanen kartlade forskarna den kemiska sammansättningen hos organisk materia i fossiler av kiselalger, som växte i ytvattnet och sjönk till havsbottnen när de dog. Forskningen visar på systematiska försvagningar av den vinddrivna uppvällningen i Antarktiska oceanen under istiderna.
Forskarna har sedan länge varit medvetna om att försvagningar av den vinddrivna uppvällningen skulle kunna hålla kvar mer koldioxid i havet och på så vis förklara de lägre koldioxidnivåerna i atmosfären under istiderna, men fram tills nu har de inte haft något sätt att otvetydigt testa om sådana förändringar ägt rum.