Vilka var de globala effekterna av att is täcker så mycket av vår planet?

De Sista glacialmaximum (LGM) hänvisar till den senaste perioden i jordens historia när glaciärerna var som den tjockaste och havsnivån som den lägsta, ungefär mellan 24 000–18 000 kalender år sedan (cal bp). Under LGM täckte kontinenterövergripande isark hög Europa och Nordamerika med hög latitud och havsnivåerna var mellan 120–150 meter lägre än de är i dag. På höjden av Last Glacial Maximum täcktes hela Antarktis, stora delar av Europa, Nordamerika och Sydamerika och små delar av Asien i ett brant kupoligt och tjockt islager.

Last Glacial Maximum: Key Takeaways

Det överväldigande beviset på denna förlust process ses i sediment som fastställts av havsnivåförändringar över hela världen, i korallrev och flodmynningar och hav; och i de stora nordamerikanska slättarna skrapades landskap platt av tusentals år av glaciärrörelse.

I ledningen fram till LGM mellan 29 000 och 21 000 kalp såg vår planet konstant eller långsamt ökande isvolymer, med havsnivån når sin lägsta nivå (cirka 450 fot under dagens norm) när det fanns ungefär 52x10 (6) kubik kilometer mer is is än det finns i dag.

Forskare är intresserade av Last Glacial Maximum på grund av när det hände: det var det senaste globalt påverkade klimatförändringarna, och det hände och till viss del påverkade hastigheten och banan de kolonisering av de amerikanska kontinenterna. Egenskaperna hos LGM som forskare använder för att identifiera effekterna av en så stor förändring inkluderar fluktuationer i effektiv havsnivå och minskningen och efterföljande ökning av kol som delar per miljon i vår atmosfär under det period.

Båda dessa kännetecken liknar - men motsatt till - de utmaningar för klimatförändringarna vi står inför idag: under LGM: både havsnivån och kol i vår atmosfär var väsentligt lägre än vad vi ser idag. Vi vet ännu inte hela effekten av vad det betyder för vår planet, men effekterna är för närvarande obestridliga. Tabellen nedan visar förändringarna i effektiv havsnivå under de senaste 35 000 åren (Lambeck och kollegor) och delar per miljon atmosfäriskt kol (bomull och kollegor).

• År BP, havsnivåskillnad, PPM atmosfäriskt kol
• 2018, +25 centimeter, 408 ppm
• 1950, 0, 300 ppm
• 1.000 BP, -.21 meter + -. 07, 280 ppm
• 5 000 BP, -2,38 m +/- 07, 270 ppm
• 10 000 BP, -40,81 m +/- 1,51, 255 ppm
• 15 000 BP, -97,82 m +/- 3,24, 210 ppm
• 20 000 BP, -135,35 m +/- 2,02,> 190 ppm
• 25 000 BP, -131,12 m +/- 1,3
• 30 000 BP, -105,48 m +/- 3,6
• 35 000 BP, -73,41 m +/- 5,55

Den främsta orsaken till havsnivån under istiden var rörelsen av vatten ur havet till isen och planetens dynamiska svar på den enorma vikten av all den isen på våra kontinenter. I Nordamerika under LGM täcktes hela Kanada, den södra kusten av Alaska och de övre 1/4 av Förenta staterna med is som sträckte sig så långt söderut som delstaterna Iowa och West Virginia. Glacial is täckte också västkusten i Sydamerika och i Anderna som sträcker sig in i Chile och det mesta av Patagonien. I Europa sträckte sig isen så långt söderut som Tyskland och Polen; i Asien nådde isarken Tibet. Även om de inte såg is, var Australien, Nya Zeeland och Tasmanien en enda landmassa; och berg över hela världen innehöll glaciärer.

Den sena Pleistocenperioden upplevde en sågtandliknande cykling mellan svala glaciala och varma interglaciala perioder då globala temperaturer och atmosfärisk CO² fluktuerade upp till 80–100 ppm motsvarande temperaturvariationer på 3–4 grader Celsius (5,4–7,2 grader Fahrenheit): ökningar i atmosfärisk CO² föregick minskningar av den globala ismassan. Havet lagrar kol (kallas kolbindning) när isen är låg, och så sparas nettoinflödet av kol i vår atmosfär som vanligtvis orsakas av kylning i våra hav. En lägre havsnivå ökar emellertid också salthalten och det och andra fysiska förändringar i storskalan havsströmmar och havets isfält bidrar också till kolbindning.

Följande är den senaste förståelsen för processen för klimatförändringsprocesser under LGM från Lambeck et al.

• 35 000–31 000 kal BP- långsam havsnivå (övergång från Ålesund Interstadial)
• 31 000–30 000 kal BP—Reakt fall på 25 meter, med snabb istillväxt särskilt i Skandinavien
• 29 000–21 000 kal BP—Konstanta eller långsamt växande isvolymer, expansionen österut och söderut av den skandinaviska isisen och den sydliga expansionen av Laurentide-isen, lägst vid 21
• 21 000–20 000 kal BP—Uppsättning av förnedring,
• 20,000–18,000beräknat BP—Kortlivad havsnivåökning på 10-15 meter
• 18 000–16 500 kal. BP—Nära konstant havsnivå
• 16 500–14 000 kal BP—Större nedbrytningsfas, effektiv havsnivåförändring cirka 120 meter i genomsnitt 12 meter per 1000 år
• 14 500–14 000 kal BP- (Bølling- Allerød varm period), hög stigning i se-nivå, genomsnittlig höjning av havsnivån 40 mm årligen
• 14 000–12 500 kal. BP- havsnivån stiger ~ 20 meter på 1500 år
• 12.500–11.500 cal BP- (Yngre Dryas), en mycket minskad ökning av havsnivån
• 11 400–8 200 kal. BP—Nära enhetlig global uppgång, cirka 15 m / 1000 år
• 8 200–6 700 kal. BP—Minskad ökning av havsnivån, i överensstämmelse med den sista fasen av nordamerikansk nedbrytning vid 7ka
• 6 700 cal BP – 1950—Ökande stigning i havsnivån
• 1950-present—Första havet ökar på 8 000 år

I slutet av 1890-talet hade den industriella revolutionen börjat kasta tillräckligt med kol i atmosfären för att påverka det globala klimatet och starta de förändringar som för närvarande pågår. Vid 1950-talet började forskare som Hans Suess och Charles David Keeling att känna igen de inneboende farorna med mänskligt tillsatt kol i atmosfären. Den globala medelhöjden (GMSL), enligt Miljöskyddsbyrån, har stigit nästan 10 tum sedan 1880, och av alla åtgärder verkar accelerera.

De flesta tidiga måtten på den nuvarande höjningen av havsnivån har baserats på tidvattenförändringar på lokal nivå. Nyare data kommer från satellit-altimetri som samplar de öppna haven, vilket möjliggör exakta kvantitativa uttalanden. Mätningen började 1993 och den 25-åriga rekorden indikerar att den globala medelhöjden har stigit på en hastighet på mellan 3 +/-. 4 millimeter per år, eller totalt nästan 3 tum (eller 7,5 cm) sedan poster började. Fler och fler studier indikerar att såvida inte koldioxidutsläppen minskar, är det troligt att ytterligare 2–5 fot (0,65–30 m) ökar med 2100.

Områden som redan påverkats av havsnivåhöjningar inkluderar den amerikanska östkusten, där mellan 2011 och 2015 havsnivån steg upp till 13 cm. Myrtle Beach i South Carolina upplevde högvatten i november 2018 som översvämmade deras gator. I Florida Everglades (Dessu och kollegor 2018) har havsnivåökningen uppmättts till 13 cm mellan 2001 och 2015. En ytterligare påverkan är en ökning av saltpikar som förändrar vegetationen, på grund av ett ökat inflöde under torrsäsongen. Qu och kollegor (2019) studerade 25 tidvattenstationer i Kina, Japan och Vietnam och tidvattendata indikerar att havsnivån 1993–2016 var 3,2 mm per år (eller 3 tum).

Långsiktiga data har samlats in över hela världen och uppskattningarna är att det år 2100 är 3–6 fot (1-2) meter) ökning av den genomsnittliga globala havsnivån är möjlig, åtföljd av en 1,5–2 grader Celsius totalt sett uppvärmningen. Några av de allvarligaste antyder att en 4,5-graders ökning inte är omöjlig om koldioxidutsläppen inte minskas.

Enligt de senaste teorierna påverkade LGM framstegen när det gäller mänsklig kolonisering på de amerikanska kontinenterna. Under LGM blockerades inträde till Amerika av isark: många forskare tror nu att kolonister började komma in i Amerika över vad som var Beringia, kanske redan i 30 000 år sedan.

Enligt genetiska studier var människor strandade på Bering Land Bridge under LGM mellan 18 000–24 000 kal BP, fångad av isen på ön innan de släpptes fri av den retirerande isen.

• _{Bourgeon L, Burke A och Higham T. 2017. Tidigaste mänsklig närvaro i Nordamerika daterad till det sista glaciala maximumet: Nya radiokarbondatum från Bluefish Caves, Kanada.PLOS EN 12 (1): e0169486.}
• _{Buchanan PJ, Matear RJ, Lenton A, Phipps SJ, Chase Z och Etheridge DM. 2016. Than simulerade klimatet för det sist glaciala maximumet och insikt i den globala marina koldioxidcykeln. Klimatet från det förflutna 12(12):2271-2295.}
• _{Cotton JM, Cerling TE, Hoppe KA, Mosier TM och Still CJ. 2016. Klimat, koldioxid och historien med nordamerikanska gräs sedan det senaste glacialmaximumet.Vetenskapliga framsteg 2 (e1501346).}
• Dessu, Shimelis B., et al. "Effekter av havsnivåhöjning och sötvattenhantering på långsiktiga vattennivåer och vattenkvalitet i Floridas kustnära Everglades." Journal of Environmental Management 211 (2018): 164–76. Skriva ut.
• _{Lambeck K, Rouby H, Purcell A, Sun Y och Sambridge M. 2014. Havsnivå och globala isvolymer från Last Glacial Maximum till Holocene.Fortsättningar från National Academy of Sciences 111(43):15296-15303.}
• _{Lindgren A, Hugelius G, Kuhry P, Christensen TR och Vandenberghe J. 2016. GIS-baserade kartor och områdesberäkningar av den norra halvklotens permafrost-omfattning under det sista glaciala maximumet.Permafrost och periglacial processer 27(1):6-16.}
• _{Moreno PI, Denton GH, Moreno H, Lowell TV, Putnam AE och Kaplan MR. 2015. Radiokarbonkronologi av det sista glaciala maximumet och dess avslutning i nordvästra Patagonien.Quaternary Science Reviews 122:233-249.}
• Nerem, R. S., et al. "Klimatförändring - drivet påskyndad havsnivåökning upptäckt i höjdmåleriet." Fortsättningar från National Academy of Sciences 115.9 (2018): 2022–25. Skriva ut.
• Qu, Ying, et al. "Kustens havsnivå stiger runt Kina." Global och planetär förändring 172 (2019): 454–63. Skriva ut.
• Slangen, Aimée B. A., et al. "Utvärdering av modellsimuleringar av tjugonde århundradshöjning. Del I: Global Mean Sea Level Change." Journal of Climate 30.21 (2017): 8539–63. Skriva ut.
• _{Willerslev E, Davison J, Moora M, Zobel M, Coissac E, Edwards ME, Lorenzen ED, Vestergard M, Gussarova G, Haile J et al. 2014. Femtiotusen år med arktisk vegetation och megafaunal diet.Natur 506(7486):47-51.}