Nghiên cứu mới của Đại học Massachusetts Amherst cung cấp câu trả lời mới cho một trong những câu hỏi cấp bách trong lịch sử khí hậu học, lịch sử môi trường và khoa học trái đất: Điều gì đã gây ra Kỷ băng hà nhỏ? Câu trả lời, như chúng ta biết, là một nghịch lý: sự nóng lên.

Kỷ Băng hà Nhỏ là một trong những thời kỳ lạnh giá nhất trong 10.000 năm qua, một thời kỳ lạnh giá đặc biệt rõ rệt ở khu vực Bắc Đại Tây Dương. Đợt lạnh này, có dòng thời gian chính xác đã được các học giả tranh luận, và dường như bắt đầu từ khoảng 600 năm trước, là nguyên nhân dẫn đến mất mùa, đói kém và dịch bệnh trên khắp châu Âu, dẫn đến khốn khổ và cái chết cho hàng triệu người. Cho đến nay, các cơ chế dẫn đến điều kiện khí hậu khắc nghiệt này vẫn chưa thể kết luận được. Tuy nhiên, một bài báo mới đã được xuất bản gần đây trong tiến bộ khoa học Hình ảnh cập nhật về các sự kiện dẫn đến Kỷ băng hà nhỏ. Đáng ngạc nhiên, sự lạnh đi dường như là kết quả của một đợt ấm bất thường.

Khi tác giả chính Francois Lapointe, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ và giảng viên về khoa học trái đất tại UMass Amherst, và Raymond Bradley, giáo sư xuất sắc về khoa học trái đất tại UMass Amherst, bắt đầu xem xét cẩn thận. Chúng tái tạo lại nhiệt độ bề mặt biển Bắc Đại Tây Dương trong 3000 năm, kết quả được xuất bản trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Vào năm 2020, họ nhận thấy một điều đáng ngạc nhiên: sự thay đổi đột ngột từ điều kiện rất ấm vào cuối thế kỷ 13 sang điều kiện lạnh chưa từng thấy vào đầu thế kỷ 15, chỉ 20 năm sau đó.

Sử dụng một số ghi chép chi tiết về biển, Lapointe và Bradley đã phát hiện ra rằng có sự chuyển đổi độ ấm lên phía bắc mạnh mẽ bất thường. nước vào cuối thế kỷ 13, đạt đỉnh vào khoảng năm 1380. Do đó, vùng biển phía nam Greenland và Biển Bắc ấm hơn nhiều so với bình thường. Labpointe lưu ý: “Chưa ai nhận ra điều này trước đây.

Thông thường, luôn có sự chuyển tiếp của nước ấm từ vùng nhiệt đới đến Bắc Cực. Đó là một quá trình nổi tiếng được gọi là Vòng quay ngược kinh tuyến Đại Tây Dương (AMOC), tương tự như băng chuyền hành tinh. Thông thường, nước ấm từ các vùng nhiệt đới chảy về phía bắc dọc theo bờ biển Bắc Âu, và khi nó đến vĩ độ cao Gặp vùng biển lạnh ở vùng cực, nó mất nhiệt và trở nên đặc hơn, khiến nước chìm xuống đáy đại dương. Sự hình thành nước sâu này sau đó chảy về phía nam dọc theo bờ biển Bắc Mỹ và tiếp tục quay quanh địa cầu.

Nhưng vào cuối những năm 1300, AMOC đã tăng cường đáng kể, có nghĩa là lượng nước ấm hơn bình thường đang di chuyển về phía bắc, do đó làm mất đi lớp băng ở Bắc Cực nhanh chóng. Trong một vài thập kỷ vào cuối thế kỷ 13 và 14 sau Công nguyên, một lượng lớn băng chảy vào Bắc Đại Tây Dương, không chỉ làm lạnh vùng nước ở Bắc Đại Tây Dương mà còn làm giảm độ mặn của chúng, cuối cùng dẫn đến sự sụp đổ của AMOC. Chính sự sụp đổ này sau đó đã dẫn đến một sự nguội lạnh đáng kể.

Tua nhanh về thời đại của chúng ta: giữa những năm 1960 và 1980, chúng ta cũng đã chứng kiến ​​sự tăng cường nhanh chóng của AMOC, vốn có liên quan đến áp suất cao dai dẳng trong bầu khí quyển ở Greenland. Labpointe và Bradley cho rằng trạng thái tương tự của bầu khí quyển đã xảy ra ngay trước Kỷ băng hà nhỏ – nhưng điều gì có thể dẫn đến sự kiện áp suất cao dai dẳng này vào những năm 1380?

La Pointe phát hiện ra rằng câu trả lời nằm ở những cái cây. Khi các nhà nghiên cứu so sánh kết quả của họ với một kỷ lục mới về hoạt động mặt trời được tiết lộ bởi các đồng vị carbon phóng xạ được bảo quản trong các vành cây, họ phát hiện ra rằng hoạt động mặt trời cao bất thường đã được ghi nhận vào cuối thế kỷ 13. Hoạt động mặt trời này khiến áp suất khí quyển tăng lên trên Greenland.

Đồng thời, có ít vụ phun trào núi lửa hơn xảy ra trên Trái đất, đồng nghĩa với việc tro bụi bay vào không khí. Bầu khí quyển “sạch” hơn có nghĩa là hành tinh đã phản ứng nhanh hơn với những thay đổi trong sản lượng năng lượng mặt trời. “Từ đây, tác động của hoạt động mặt trời cao đối với hoàn lưu khí quyển ở Bắc Đại Tây Dương đặc biệt mạnh mẽ”, Lapointe nói.

Labpointe và Bradley tự hỏi liệu sự hạ nhiệt đột ngột như vậy có thể xảy ra lần nữa trong kỷ nguyên biến đổi khí hậu toàn cầu của chúng ta hay không. Họ lưu ý rằng hiện nay có ít băng biển hơn ở Bắc Cực do hiện tượng ấm lên toàn cầu, do đó, một sự kiện tương tự như vậy vào đầu thế kỷ 15, liên quan đến việc chuyển băng biển, là điều khó có thể xảy ra. “Tuy nhiên, chúng tôi phải để mắt đến lượng nước ngọt tích tụ ở biển Beaufort (phía bắc Alaska) đã tăng 40% trong hai thập kỷ qua. Việc xuất khẩu của nó sang Bắc Đại Tây Dương cận Bắc Cực có thể tác động mạnh đến hoàn lưu đại dương. , ”Lapointe nói. “Ngoài ra, các khoảng thời gian liên tục của áp suất cao Mùa hè ở Greenland diễn ra thường xuyên hơn trong thập kỷ qua và gắn liền với lượng tuyết tan kỷ lục. Các mô hình khí hậu không nắm bắt được những sự kiện này một cách đáng tin cậy và vì vậy chúng ta có thể đánh giá thấp lượng băng mất đi trong tương lai từ tảng băng, vì ngày càng nhiều nước ngọt tràn vào Bắc Đại Tây Dương, có khả năng làm suy yếu hoặc sụp đổ AMOC. ”Để giải quyết những nghi ngờ này.