Heinrichin tapahtuma

Heinrichin tapahtumien ajoitus jääkairausnäytteiden perusteella

Jäävuoria irtoaa jäätiköstä. Heinrichin tapahtumat olivat rajuja jäävuorien vapautumisia jääkaudella. Niissä valtava jäätikkö romahti mereen.

Heinrichin tapahtumat tarkoittavat ilmastovaihteluja, jotka johtuvat jäävuorten äkillisestä lisääntymisestä jääkauden aikana. Niiden aikana valtamereen virtasi suuri määrä viileää vettä, joka salpasi Golfvirran ja Pohjois-Atlantin termohaliinikierron. Tämä johtaa ilmaston voimakkaaseen kylmenemiseen, sillä termohaliinikierto kuljettaa lämpöä pohjoisille leveysasteille. Nuorempaa dryaskautta pidetään Heinrichin tapahtumana: sen syynä pidetään Kanadan yllä olleen valtavan Laurentian jäätikön ajoittaisia romahtamisia.

Heinrichin tapahtumat näkyvät valtameren pohjakerrostumissa jäävuorten kuljettaman moreeni- ja muun aineksen määrän kasvuna sekä planktoneliöstön määrän pienenemisenä. Alun perin kerroksista erotettiin kuusi tällaista tapahtumaa, joille annettiin nimet H1–H6. Meri viileni varsinkin subtropiikissa ja jäätiköt laajenivat kaikkialla maailmassa. Viileneminen tuntui eniten Pohjois-Atlantilla nimenomaan aivan Grönlannin eteläpuolella.

Heinrichin tapahtumia sattui viime jääkaudella noin 3 000–8 000 vuoden välein.

Jakson pituus vaihtelee jopa välillä 3 000–14 000 vuotta.^lähde?

Heinrichin tapahtumaan liittyy Bondin kierto, joka on kahden Heinrichin tapahtuman väli. Tapahtumat on nimetty paleoklimatologi Hartmut Heinrichin mukaan.

Heinrichin tapahtuman vaiheet

Jäävuoria purkautuu mereen Grönlannissa

Tyypillinen Heinrichin tapahtuma jääkaudella:

1. Jääkauden lämmin vaihe, tosin viileä sellainen.
2. Heinrichin tapahtuma: ilmasto viilenee nopeasti, kun jäätikön sulamisvedet pysäyttävät kokonaan termohaliinikierron ja Golfvirran.
3. Lämpötila viilenee kylmyyshuippuun, jonka jälkeen jäiden sulamisveden määrä kääntyy laskuun.
4. Pitkä kylmä kausi, jolloin lämpötila on lähes vakio ja nousee vain hyvin hitaasti.
5. Nopea lämpötilan nousu lämpimään vaiheeseen, Dansgaard-Oeschgerin tapahtuma (DO-tapahtuma).

Heinrichin tapahtumat löydettiin, kun havaittiin, että noin 50. leveysasteella oli jäävuorista tulleesta sorasta syntyneitä eri-ikäisiä kerrostumia. Kerrostumat ohenevat kymmenesosaan mentäessä Kanadasta Pohjois-Atlantilla Eurooppaa kohti. Sora on peräisin mannerjäätiköistä irronneista jäävuorista. Heinrichin tapahtumien arvellaan liittyneen Pohjois-Amerikassa jääkaudella olleen suuren Laurentiden jäätikön romahtamiseen, jolloin jäätä irtosi suuria määriä mereen Hudsoninsalmen seutuvilla Kanadassa. Heinrichin tapahtumissa jäävuoria näytti vapautuvan Hudsoninsalmelta valtava määrä, ja mereen on virrannut arviolta noin 370 km³ sulaa vettä. Jäävuoret kuljettivat merenpohjaan noin 50 leveysasteelle hyvin suuria, jopa millimetriluokan hiekanjyviä, joita ei kulje merivirtojen mukana.

Sulavista jäävuorista vapautunut suolattoman sulamisveden virta pysäytti lämpötiloja tasaavan termohaliinikierron. Sulaveden pulssi kesti kaiken kaikkiaan 300 vuotta ja oli voimakkaimmillaan noin 150 vuoden kuluttua, jolloin saavutettiin Heinrichin tapahtuman kylmin vaihe. Kylmä kausi jatkui vielä pitkään tämän jälkeen, koska termohaliinikierrossa oli viive, joka esti sitä palautumasta alkutilaansa heti. Varsinkin Grönlannin seutu viileni huomattavasti. Samalla pieneni valtamerten syväveden määrä.

Heinrichin tapahtumassa (2–3) jäätikön sulamisvedet (sininen käyrä C) pysäyttävät Golfvirran, jolloin Pohjois-Atlantti jäähtyy voimakkaasti (punainen käyrä A). Kun Pohjois-Atlantti ja Grönlanti jäähtyvät, Etelämantereen lämpötila alkaa kasvaa. Kun Pohjois-Atlantti on saavuttanut tasapainotilan, lämpötila Etelämantereella pysyy vakiona tai alkaa hitaasti laskea viimeistään Golfvirran uudelleen käynnistyessä (5), joka on DO-tapahtuma.

Yhteen Heinrichin tapahtumien väliin sattuu noin kolme pienempää vastaavanlaista DO-tapahtumaa. Heinrichin tapahtuma näyttää olevan ikään kuin kylmin DO-tapahtuma. Heinrichin tapahtumia pienemmät DO-tapahtumat on kytketty mm. Islannin ja Saint Lawrencen lahden alueen jäätiköiden romahtamisiin.

Heinrichin tapahtuman jälkeen jäätikkö alkaa taas kasvaa. Noin 1 000–2 000 vuotta Heinrichin tapahtuman kylmän vaiheen jälkeen lämpötila nousi äkisti ja alkoi hitaasti viiletä. Laurentiden jäätikön muutosten lisäksi on Heinrichin tapahtumien laukaisijaksi väitetty myös Länsi-Antarktiksen jäävaipan (WAIS) muutoksia. On epäilty myös Euroopan jääkenttien luoneen Heinrichin tapahtumia.

Heinrichin tapahtuman syyt

Erään teorian mukaan Heinrichin tapahtuma johtui Pohjois-Amerikan mannerjäätikön värähtelystä: suureksi paisunut jääkenttä romahtaa oman painonsa alla ajoittain mereen. Tämä voi johtua siitä, että jääkenttä painaa maankuorta lommolleen, mikä lisää jäätikköä lämmittävän maalämmön määrää. Tällöin jää sulaa ainakin pohjastaan ja lähtee liukuun kohti merta. Tiedetään, että Etelämantereen sisällä on sulia jään alaisia järviä.

MacAyealin mukaan^{lähde tarkemmin?} jäävuorien runsas vapautuminen mereen johtuu siitä, että maasta tuleva lämpö lämmittää aika ajoin jäätikön alla olevaa routakerrosta. Kun routa sulaa, osa jäätiköstä liukuu jäävuoriksi mereen. Kun maasta tuleva lämpö vähenee, jääkenttä alkaa taas kasvaa. Dentonin mallissa ilmaston kylmeneminen aiheuttaa jääkentän kasvua, jonka seurauksena osa jääkentästä valuu lauttajääksi ja jäävuoriksi mereen. Jälkimmäistä ajatusta tukee se, että Heinrichin tapahtumien väli näyttää lyhenevän jääkauden edetessä ja keskimääräisen ilmaston kylmetessä sekä jäämäärän kasvaessa. Viime jääkautta aikaisempien jääkausien Heinrichin tapahtumista on vain jonkin verran julkaistua todistusaineistoa.

Heinrichin tapahtumalle on ominaista jäävuorien suuri runsaus verrattuna pienempänä DO-tapahtuman viilenemiseen, joka johtuu termohaliinikierron osittaisesta katkeamisesta. Tapahtuma kesti aina yli 1 000 vuotta ja toistui noin 7 000 vuoden välein. Heinrichin tapahtuman, Golfvirran katkeamisen, laukaisi vain 0,15 sverdrupin suuruinen sulamisvesivirta, ja sen lopetti 0,03 Sv suuruinen sulamisvesivirran väheneminen. Heinrichin tapahtuma edelsi pitkää DO-tapahtumaa, seuraavat DO-tapahtumat lyhenivät asteittain. Tämä näkyy joissain jääkauden lämpötilakäyrissä vaimenevana lämpötilan värähtelynä. Heinrichin tapahtuma näkyy Atlantilla paksuina jäävuorten tuottamina sorakerrostumina ja Etelämantereen hiilidioksidikäyrässä. Pohjois-Atlantin ympäristössä kylmeni mutta Etelä-Atlantilla lämpeni. Antarktis lämpeni hitaasti. Nimenomaan subtrooppisella Atlantilla kylmeni voimakkaasti.

Muutama Heinrichin tapahtuma viime jääkaudella

Ehdotus Heinrichin tapahtumien ajoitukseksi jääkairausnäytteissä.

Heinrichin tapahtumien ajoitus ei ole tarkkaa. Jotkut tutkijat sanovat että jääkauden päättyessä alkanut "takatalvi" nuorempi dryas oli Heinrichin tapahtuma H0.

Heinrichin tapahtuma	GRIP-ajoitus	GISP2-ajoitus	Kalibroimaton kyr BP	Vastaava aikakausi, lähtöalue
H0	12,2	12,5	11-10 huippu 10,2	Nuorempi dryas, YD
H1	16,5	17,5	14,3 (-13,5 -15?)	Hudsoninsalmi
H2	22	24,5	21 20,3-19,5 (22?)	LGM?, Hudsoninsalmi
H3	27	29	27 (26 -28?)	Eri kuin normaalisti
H4	36	39,5	35,5	Hudsoninsalmi
H5			52? 50?	Hudsoninsalmi
H6			69? 70?	Eri kuin normaalisti
"H7"	71		?
"H8"	76		?
"H9"	85		?
"H10"	105		?
"H11"	133		?

Pienempiä "tapahtumia", jotka muistuttavat Heinrichin tapahtumia

• a GRIP 17700, GISP2 19000, 17000 BP uncal
• b 19500, 21500 , n. 18000
• c 20700-20500,22500-22000, n. 19000
• d 24000, 27000, n. 23500 IS3:n jälkeinen kylmeneminen kohti LGM:ää
• e GRIP 25200, GISP2 28000, 24000 PP uncal
• f 30000, 33000, 29500
• g 31500, 34500, n. 31000
• h 33000, 36000, 33000
• ? 38500, 41500, n 37000
• ? 40000, n. 44000, n 38500

Katso myös

• Jääkausi
• Interstadiaali
• Bondin kierto
• DO-tapahtuma
• Termohaliinikierto
• Golfvirta

Lähteet

• Fagan, Brian: Pitkä kesä. Suom. Osmo Saarinen. Ajatus, 2008. ISBN 9789512075959.
• Wilson, R. C. L. & Drury, S. A. & Chapman, J. L.: The Great Ice Age: Climate Change and Life.. Routledge, 2000. ISBN 0415198410.

Aiheesta muualla

• Eos.ubc.ca
• NOAA Paleoclimatologi Heinrich events.
• William C. Calvin, "The great climate flip-flop" adapted from Atlantic Monthly, 281(1):47-64 (January 1998).
• D.L. Hartmann, "Heinrich Events": outline notes and full references (pdf file)
• (Gerald Bond) "Recent, Abrupt Climate-Cooling Cycle Found": Columbia University Press Release, December 11, 1995
• IPCC TAR section 2.4.3 How Fast did Climate Change during the Glacial Period?