Pliocene Arctic Climate Teleconnections

Formålet med INDNOR-PACT «Pliocene Arctic Teleconnection» prosjektet er å studere klimavariasjoner i Polhavet gjennom pliosen, med særlig fokus på den midt-pliosene varmefasen som varte fra 3.2 til 3.0 millioner. Det er påvist at klimaendringer i Polhavet, og særlig reduksjon av sjø isen de siste 20 år, har en betydelig innflytelse på styrken av monsun og dermed nedbørsmengden i India. De katastrofale hendelser i den sørlige provinsen Kahala i 2018 med flom og skred er tolket som en mulig konsekvens av rapide atmosfæriske og oseaniske sirkulasjonsendringer som et resultat av klimaendringen i Polhavet. Det har blitt postulert, at i løpet av den midt-pliosene varmefasen, Polhavet har vært fullstendig isfritt. PACT har testet denne hypothesen og har planlagt å studere om et isfritt Polhavet har en effekt på Monsoon systemet i den midt-pliosene varmefasen. Implementering og resultater. Vi hadde tre hovedmål i prosjektet: (1) Mer fullstendig kunnskap om midt-pliosene variasjoner av sjø is og hav temperatur med fokus på den midt-pliosene varmefasen: Vi nådde dette målet ved en samlet innsats fra det norsk-indiske PACT-teamet støttet av våre britiske kolleger fra Plymouth og Leeds og publiserte en milepælsartikkel i tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters (EPSL) ledet av PACT-forskeren Waliur Rahaman (se listen over publikasjoner). (2) Forbedret forståelse av storforbindelse mellom Arktis og det asiatiske / australske monsunsystemet under midt-pliosene-varmen gjennom kommende funn under IODP Expeditions 355/356 fra PACT vitenskapelige medlemmer fra India og Norge: Vår kvinnelige PACT post doc (Soma Baranwal) og seniorforsker Manish Tiwari (NCAOR, Goa India) ble med på IODP Expeditions 355/356 i Det indiske hav og bidro til de nye funnene gjort fra dette materialet (se publikasjonsliste). (3) En sterkere kvantitativ rekonstruksjon av den siste varme klimatiske tilstanden med nærværende nåværende CO2-nivå gjennom innlemmelse av nye forhold for arktiske modeller: Her har vi ikke nådd vårt mål ennå. Vi testet klimamodell resultatene som ble gitt av våre partnere ved Leeds Universitet med våre empiriske resultater fra borehullsanalyser og konkluderte med at den nye tolkningen fra borehull krever implementering av forbedrede grensevilkår for den arktiske klimavarmen under den varme perioden fra Pliosen i modellene. Dette er for tiden iverksatt, men ingen konkrete resultater kan presenteres ennå.

Impact/Social benefit and user relevance: We believe that our finding of a summer sea ice free Arctic Ocean triggered by the Atlantification of the Arctic Ocean during the Pliocene Warm Period is a breakthrough for an improved understanding for future scenarios in the light of ongoing polar amplification of global warming. The modelling community is aware about this new finding and adjustments of climate models for improved boundary conditions for future climate scenario in the Arctic are currently implemented. The improvement of climate models based on better empirical constraints for Arctic warm climates in the past through PACT is essentially important to better predict sea ice development for the next decades which is important for ongoing business discussion on increased ship transport through the Arctic and adjustments of fishery industries in Norwegian Arctic territories.

The PACT project provides research, training, and networking opportunities for an excellent cluster of Indo-Norwegian researchers teamed-up with leading scientists in Arctic sea ice variability and Pliocene climate modelling who will use the latest research tools in proxy-based reconstruction and numerical modeling of climate change with the aim of improving our understanding of Mid-Pliocene Warmth in the Arctic and its teleconnection to Monsoon variability in the Indian Ocean. This will improve our understanding of how world ocean and atmospheric circulation patterns generate and/or maintain Mid-Pliocene warmth and provides a robust and more quantitative projection of the variability and complexity of the climate system in polar regions for the future where the Earth is expected to be warmer. PACT includes multi- and interdisciplinary scientific exchange, secondments at Indian and Norwegian research institutions, a publication and dissemination plan as well as exposure to a large international network of collaborators (IODP, International Ocean Discovery Program) through active participation of two PACT members on Expedition 355 and 356 to the Indian Ocean in 2015.