Två miljoner år gammal is ger svar om koldioxid i atmosfären

De äldsta sammanhängande iskärnorna har innehåll som sträcker sig 800 000 år bakåt i tiden, men det finns is som är mycket äldre än så.

John Higgins, lektor i geovetenskap vid Princeton, ledde för ett par år sedan ett forskarteam som hittade en miljon år gammal is vid Allan Hills i Antarktis. Borrkärnan daterades genom att man mätte isotoperna i de inneslutna gasbubblorna, och fyndet publicerades vetenskapligt 2015.

Men vid nya undersökningar i samma område hittades is som är mer än dubbelt så gammal. Isen har daterats till två miljoner år. För första gången har man kunnat få en bild av klimat och sammansättning av luften vid denna tid. I tidskriften Nature redovisar forskarna att luften innehåller bubblor av opåverkad koldioxid och metan, samt andra gaser som ger en ögonblicksbild av klimatet.

Istider kom i cykler på 40 000 år – sedan 100 000 år

Borrkärnan avslöjar en del om utvecklingen av planetens istider. Så långt tillbaka som för 1,2 miljoner år sedan kom istider i cykler med 40 000 års mellanrum, då med en tunnare glaciärbildning. Men därefter skedde den förändring där istiderna blev kallare, med cykler på 100 000 år.

Vår senaste istid tog slut för 11 700 år sedan. Enligt tidigare teorier ska den ha utlösts av en långvarig minskning av koldioxid i atmosfären. Men Princeton-forskarnas is har visat att koldioxidnivån förblev stadig genom perioderna, och den föregående istiden som var i 40 000-årscykler hade faktiskt lägre bottennoteringar för både temperatur och koldioxidnivåer. De högsta temperaturerna var dock likvärdiga.

– Det är första gången som vi har tillgång till mätvärdena för växthusgaser på jorden för två miljoner år sedan. Iskärnan öppnar också för flera nya, möjliga mätningar som kan ge insikter i 40 000-världen, då glaciärcyklerna var väldigt annorlunda mot vad de är i dag, säger artikelns huvudförfattare Yuzhen Yan på Princetons hemsida.

Trots att man har kunnat avskriva låga koldioxidnivåer som en förklaring till den kallare perioden så finns det ändå ett samband mellan koldioxid och den globala temperaturen.

– Att säga att koldioxid inte är en faktor skulle vara helt fel. Under de glaciala 40 000- respektive 100 000-årscyklerna så följer de globala isvolymerna koldioxidnivåerna ganska väl. Förändringar av koldioxiden är en förutsättning för att jorden går från en kallare till en varmare period, säger Michael Bender, professor i geovetenskap vid Princeton.

Koldioxidnivån i dag är betydligt högre

Dagens koldioxidnivå på 400 ppm är nära nära 100 ppm högre än den högsta nivån under 40K-perioden.

– Nu ser vi koldioxidnivåer som vi inte har haft på två miljoner år. Även om vår data pekar mot att en långsiktig nedgång av koldioxiden inte var den avgörande faktorn för övergången under mellersta pleistocen (tidsålder från 2 580 000 år sedan till 11 700 år sedan) betyder det inte att koldioxid inte kan bidra till globala förändringar, säger Yuzhen Yan.

De tre forskarna har arbetat på Nature-artikeln tillsammans med Preston Cosslett Kemeny vid California Institute of Technology.