Föreställ dig att du lossar skruvlocket på en läskflaska och hör hur koldioxiden börjar rinna ut. Föreställ dig sedan att du tar av locket snabbt och ser hur drycken skummar och brusar ur flaskan. Föreställ dig sedan att trycket utjämnas och att drycken är redo att drickas.
Rutgers havsforskare Elisabeth Sikes och hennes kollegor säger att något mycket liknande hände i stor skala under en 1 000-årsperiod efter slutet av den senaste istiden – eller glaciationen, som forskarna kallar det.
Enligt en artikel som nyligen publicerades i tidskriften Nature, innebar den senaste istiden en minskning av mängden atmosfärisk koldioxid och en ökning av atmosfärens kol 14, isotopen som vägleder forskare i att utvärdera sönderfallshastigheten av allt från snäckor till träd.
Under de senaste åren har andra forskare föreslagit att en del av den koldioxiden strömmade tillbaka till det norra halvklotet i stället för att helt släppas ut i atmosfären på det södra halvklotet.
Sikes och hennes kollegor håller inte med. Deras data, tagna från kärnor av havssediment som dragits upp från 600 meter till 1 200 meter under södra Stilla havet och södra oceanen, tyder på att denna "avgasning" var regional, inte global. Detta har viktiga konsekvenser för att förstå vad som styr var och hur CO2 kommer ut ur havet, och hur snabbt - eller, för att uttrycka det på ett annat sätt, vad som drar åt eller lossar flasklocket.
Koldioxid och kol 14 i atmosfären och havet finns på motsatta ändar av en miljöremskiva. När nivån av koldioxid i atmosfären ökar, sjunker nivån av kol 14, och vice versa. Det är kemi och havscirkulation. Biologi hjälper också, eftersom fotosyntetiserande organismer använder koldioxid, dör sedan och tar det med sig till botten. Under den senaste istiden var h alten koldioxid i atmosfären lägre eftersom mycket av den var fångad på botten av haven.
Ventilationen av det djupa södra oceanen - cirkulationen av syre genom de djupa vattnen - avtog avsevärt under den senaste istiden, vilket fick koldioxid att byggas upp. Sikes och hennes medförfattare rapporterar att när isen började smälta började den oceaniska flasklocket lossna och koldioxiden började läcka tillbaka till atmosfären. Sedan, när uppvärmningen intensifierades, lossnade locket och koldioxiden rann ut så snabbt och så grundligt att Sikes och hennes kollegor kunde hitta väldigt lite spår av det i kolet 14 som de undersökte i sina prover.
Så småningom, precis som den kolsyrade drycken i en flaska, etablerades jämvikt mellan koldioxiden i atmosfären och koldioxiden i havet. Idag har koldioxidh alten i atmosfären stigit under de senaste 200 åren och drivit upp nivåerna i havet. Mänsklig aktivitet är ansvarig för den ökningen och ökningen av andra "växthusgaser". Vissa människor har föreslagit att vi kan dra ut koldioxid ur atmosfären och tvinga tillbaka den till botten av haven genom att manipulera biologin - växande alger, till exempel, vilket skulle öka fotosyntesen och skicka koldioxid till botten när organismerna dör. Men Sikes resultat tyder på att den globala uppvärmningen så småningom kan resultera i ännu ett stort brus.
Sikes medförfattare är Kathryn Rose, forskningsassistent vid Woods Hole Oceanographic Institute i Woods Hole, Mass.; Thomas P. Guilderson från Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, Kalifornien; Phil Shane från University of Auckland i Auckland, Nya Zeeland; Tessa Hill och Howard T. Spero vid University of California, Davis; och Rainer Zahn från Catalan Institute of Advanced Study vid Autonomous University of Barcelona i Spanien.
