För ungefär 700 år sedan, innan mänskligheten började pumpa kol i atmosfären och värma upp klimatet, kyldes jorden under en århundraden lång kylningshändelse som kallas Little Ice Age.
Idag konstaterar ny forskning, djupet i Stilla havet håller fortfarande minnen från denna kallare tid. Drygt en mil (2 kilometer) ner blir Stilla havet en svalare eftersom vatten som var sist på ytan under den lilla istiden bara nu blandas med djupare, varmare vatten.
Detta kusliga eko av temperaturer från en tidigare era är viktigt för moderna klimatforskare eftersom havets förmåga att hålla värme är viktigt för vad som händer i atmosfären och på land, säger studieforskaren Jake Gebbie, en fysisk oceanograf vid Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts.
"Om vi ska förstå klimatförändringarna", berättade Gebbie till Live Science, "handlar det om att försöka studera var värme och kol rör sig runt jordens system."
Dykning djupt
Gebbie och hans kollega vid Harvard University, Peter Huybers, hade tidigare funnit att de djupa vattnen i Stilla havet är riktigt mycket gamla. Under cirka 2,5 mil under ytan såg vattnet i det djupa Stilla Stilla havet ytan för ungefär 1000 år sedan, rapporterade forskarna under 2012. Vad detta betyder, säger Gebbie, är att du borde kunna upptäcka antydningar om hur den förflutna havsytan såg ut genom att undersöka havets djupa vatten.
Problemet är att det är svårt att studera havets bottenhalva, sade Gebbie. Sedan 2002 har ett internationellt konsortium som heter Argo-programmet använt flytande instrument för att mäta temperatur, salthalt och andra havsegenskaper runt om i världen; dessa instrument går dock inte under 2 km. Den senaste globala djupa undersökningen var något som kallas World Ocean Circulation Experiment på 1990-talet, sade Gebbie.
Med hjälp av data från undersökningen utbildade Gebbie och Huybers en datormodell för att härma havets moderna cirkulationsmönster. För att titta på historiska mönster behövde de dock en del verkliga data för jämförelsens skull. Lyckligtvis hade de det i den modernaste oceanografiska undersökningen någonsin: Den från HMS Challenger i mitten av 1870-talet.
Nytt liv för gamla data
HMS Challenger var ett brittiskt undersökningsfartyg som reste 70 000 nautiska mil (130 000 km) för en expedition mellan 1872 och 1876. Besättningen på Challenger tappade regelbundet termometrar på rep ner till under 1,2 mil (2 km). Gebbie och Huybers var tvungna att korrigera dessa uppgifter, eftersom trycket i djuphavet kan komprimera kvicksilver i en gammaldags termometer och skeva mätningarna.
Dessa korrigeringar avslöjade att Atlanten under de senaste 125 åren har värmts på alla djup, medan Stilla havet visar en svalande trend under 1900-talet med början mellan 1,8 och 1,6 mil (1,8 och 2,6 km), rapporterade forskarna i Jan 4 nummer av tidskriften Science.
Den exakta mängden kylning är ännu inte klar, men den är liten, fann forskarna, antagligen mellan 0,036 grader och 0,144 grader Fahrenheit (0,02 grader och 0,08 grader Celsius). Dessa siffror är preliminära, sade Gebbie, och forskarna planerar att titta närmare på uppgifterna för att göra dem mer exakta.
Fortfarande är temperaturskillnaden mellan Atlanten och Stillahavsområdet vettigt, sade Gebbie. Vattnet i Atlanten hamnar lättare än i Stilla havet. Detta beror delvis på att kalla, täta vatten kommer in i Atlanten från både södra och nordpolära regioner, sade Gebbie. Dessa vatten sjunker ner till botten ganska snabbt, vilket tvingar snabb snabbhet. Stilla havet är större och fylls inte alls norrifrån, så dess djupa vatten hänger nära botten längre.
Det betyder att gamla klimatmönster också hänger längre. I det här fallet, berättade Gebbie, beror kyltrenden av blandningen av gamla ytvatten från två distinkta perioder. Den första är den medeltida varma perioden, en svag period mellan omkring 950 och 1250 e.Kr. På mer än en mil (2 km) djup ersätts vatten som fanns vid ytan under den medeltida varma perioden med kallare vatten från den lilla Istid.
Allt detta överskuggas emellertid av dagens uppvärmning, men Gebbie sa. Skillnaden i havets yttemperaturer från den medeltida varma perioden till den lilla istiden var cirka 0,72 grader F (0,4 grader C) under 900 år, sade han. Som jämförelse har havets yttemperaturer stigit 1,5 grader F (0,8 grader C) sedan 1901, enligt National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) -data. Klimatforskare århundraden i framtiden kommer inte att kunna se några antydningar av den medeltida varma perioden eller den lilla istiden i Stillahavsdata, säger Gebbie; allt kommer att ha utplånats av effekterna av 1900-talets uppvärmning.
Ändå är resultaten viktiga för idag. Med hänsyn till djuphavet kommer klimatmodellerna att utveckla bättre uppskattningar för framtida klimatförändringar, sade Gebbie.
"Om du verkligen vill komma till botten av längre klimattrender, årtionden och längre," sade han, "kan du inte ignorera djuphavet."
