Sekitar 700 tahun yang lalu, sebelum manusia mula memompa karbon ke atmosfera dan memanaskan iklim, Bumi sejuk dalam acara penyejukan selama berabad-abad yang dikenali sebagai Zaman Es Little.
Hari ini, penyelidikan baru mendapati, kedalaman di Pasifik masih memegang kenangan masa sejuk ini. Hanya lebih dari satu batu (2 kilometer) ke bawah, Lautan Pasifik semakin sejuk sebagai air yang terakhir di permukaan semasa Zaman Ais Kecil hanya sekarang bercampur dengan perairan yang lebih panas dan lebih panas.
Ini gema yang menakutkan dari era yang lalu adalah penting untuk para saintis iklim moden kerana keupayaan lautan untuk memegang perkara-perkara panas yang berlaku di atmosfera dan di darat, kata penyelidik penyelidik Jake Gebbie, ahli oceanography fizikal di Institut Oceanografi Woods Hole di Massachusetts.
"Sekiranya kita akan memahami perubahan iklim," kata Gebbie kepada Live Science, "semuanya cuba mempelajari di mana haba dan karbon bergerak di sekitar sistem Bumi."
Menyelam dalam
Gebbie dan rakannya di Harvard University, Peter Huybers, sebelum ini mendapati bahawa perairan di Pasifik sangat tua. Di bawah kira-kira 1.5 batu (2.5 km) di bawah permukaan air, perairan di Pasifik mendalam melihat permukaan kira-kira 1,000 tahun yang lalu, para penyelidik melaporkan pada tahun 2012. Apa ini bermakna, kata Gebbie, anda harus dapat mengesan petunjuk apakah permukaan lautan masa lalu seperti dengan mengkaji perairan laut dalam.
Masalahnya ialah sukar untuk mempelajari bahagian bawah laut, kata Gebbie. Sejak tahun 2002, sebuah konsortium antarabangsa yang dikenali sebagai Program Argo telah menggunakan instrumen terapung untuk mengukur suhu, salinitas dan ciri-ciri lautan lain di seluruh dunia; instrumen tersebut, bagaimanapun, tidak pergi di bawah 1.2 batu (2 km). Tinjauan mendalam global yang lepas adalah sesuatu yang dikenali sebagai Eksperimen Peredaran Dunia Sedunia pada 1990-an, kata Gebbie.
Menggunakan data dari kaji selidik itu, Gebbie dan Huybers melatih model komputer untuk meniru corak peredaran zaman moden lautan. Untuk melihat corak sejarah, namun, mereka memerlukan beberapa data dunia nyata untuk tujuan perbandingan. Untungnya, mereka menganggapnya sebagai kaji selidik oseanografi moden yang pertama: Bahwa HMS Challenger pada pertengahan tahun 1870an.
Kehidupan baru untuk data lama
HMS Challenger adalah kapal ukur British yang mengembara 70,000 batu nautika (130,000 km) untuk ekspedisi antara 1872 dan 1876. Krew Challenger secara berkala menurunkan termometer pada tali ke bawah 1.2 kilometer (2 km). Gebbie dan Huybers terpaksa membetulkan sedikit data ini, memandangkan tekanan di lautan yang dalam dapat memampatkan merkuri dalam termometer terma lama, menyamarkan pengukuran.
Pembetulan tersebut mendedahkan bahawa dalam tempoh 125 tahun yang lalu, Lautan Atlantik telah menghangatkan pada semua kedalaman, manakala Pasifik menunjukkan trend penyejukan pada abad ke-20 bermula antara 1.1 dan 1.6 batu (1.8 dan 2.6 km) mendalam, penyelidik melaporkan pada Jan 4 isu Sains jurnal.
Jumlah penyejukan yang tepat belum jelas, tetapi kecil, penyelidik mendapati, mungkin antara 0.036 darjah dan 0.144 darjah Fahrenheit (0.02 darjah dan 0.08 darjah Celcius). Nombor-nombor itu adalah awal, kata Gebbie, dan para penyelidik bercadang untuk melihat lebih dekat data untuk menjadikannya lebih tepat.
Namun, perbezaan suhu antara perairan Atlantik dan Pasifik adalah masuk akal, kata Gebbie. Perairan Lautan Atlantik bercampur lebih mudah daripada orang-orang di Pasifik. Ini sebahagiannya kerana perairan yang sejuk dan tebal memasuki Atlantik dari kedua-dua kawasan kutub Selatan dan Utara, kata Gebbie. Perairan ini tenggelam ke bawah agak cepat, memaksa pesat berputar. Pasifik lebih besar dan tidak diisi semula dari utara sama sekali, jadi perairan yang mendalam menggantung di bahagian bawah untuk lebih lama.
Ini bermakna corak iklim yang lama hangat juga. Dalam kes ini, Gebbie berkata, trend penyejukan disebabkan oleh pencampuran air permukaan lama dari dua tempoh yang berbeza. Yang pertama ialah Tempoh Abadi Abad Pertengahan, tempoh yang hampir sama antara kira-kira AD 950 dan 1250. Di lebih daripada satu batu (2 km), perairan yang berada di permukaan semasa Tempoh Panas Abad Pertengahan kini digantikan oleh perairan sejuk dari Little Zaman ais.
Semua ini amat dibayangi oleh pemanasan moden, namun, kata Gebbie. Perbezaan suhu permukaan laut dari Tempoh Panas Abad ke Zaman Ais Sedikit adalah kira-kira 0.72 darjah F (0.4 darjah C) lebih 900 tahun, katanya. Sebagai perbandingan, suhu permukaan laut naik 1.5 darjah F (0.8 darjah C) sejak 1901, menurut data Pentadbiran Oseanika dan Atmosfera Negara (NOAA). Ahli-ahli sains iklim berabad-abad pada masa akan datang tidak akan dapat melihat apa-apa petua Tempoh Panas Abad Pertengahan atau Zaman Ais Kecil dalam data Pasifik, kata Gebbie; ia akan dihapuskan oleh kesan pemanasan abad ke-20.
Walau bagaimanapun, penemuan penting untuk hari ini. Mengambil kira lautan yang mendalam akan membantu pemodulasi iklim membangunkan anggaran yang lebih baik untuk perubahan iklim masa depan, kata Gebbie.
"Sekiranya anda benar-benar mahu mencapai trend iklim jangka panjang, dekad dan lebih lama," katanya, "anda tidak boleh mengabaikan lautan dalam."
