Glacial dysoxi i det djupa subpolära Nordatlanten under Mid-Pleistocenövergången

Varför forntida oceaner spelar roll idag

Långt innan människor började bränna fossil bränsle förändrades jordens klimatrutin abrupt. För omkring en miljon år sedan skiftade planeten från frekventa, mindre istider till färre men mycket större istider som varade i cirka 100 000 år. Denna studie ställer en förrädiskt enkel fråga med stora konsekvenser: vad förändrades i haven som hjälpte till att vända jordens klimat till denna nya läge, och vad berättar den historien om hur haven kan lagra kol och förlora syre i framtiden?

En tyst revolution i istidscyklerna

Under Mid-Pleistocenövergången, mellan cirka 1,25 och 0,7 miljoner år sedan, förändrades tidpunkten för istiderna även om mönstret av solljus som når jorden från orbitala cykler förblev ungefär detsamma. Samtidigt sjönk atmosfärens koldioxid med ungefär 30 delar per miljon, och klimatarkiven visar att det djupa havet blev en viktigare plats för kolinlagring. Många tidigare studier pekade på de sydliga haven runt Antarktis som den huvudsakliga drivkraften bakom denna förändring. Där verkar tjockare havsis, starkare stratifiering och skiftande vindar ha bidragit till att fånga mer koldioxidrikt, syrefattigt vatten på djupet.

Att lyssna på leran på Atlanten havsbotten

Det nya arbetet fokuserar på den andra änden av den globala transportbandet: det subpolära Nordatlanten, där dagens djupa vatten bildas. Författarna undersökte sediment från en borrplats på Gardar Drift söder om Island, en viktig nedströms väg för nybildat djupvatten. Inom dessa lerlager mätte de kemiska signaler kopplade till syrgashalter, såsom mangan och olika former av fosfor, och räknade arter av små bottenlevande organismen bentiska foraminiferer som bara trivs i väl syresatta miljöer. Tillsammans gör dessa oberoende bevislinjer det möjligt att rekonstruera hur mycket syre som nådde den djupa havsbotten över tid.

Friskt smältvatten, tröga strömmar och kvävda djuphav

Kärnproverna visar att mellan cirka 940 000 och 870 000 år sedan, och igen under närliggande glaciala perioder, gled det djupa subpolära Nordatlanten upprepade gånger in i ”dysoxiska” förhållanden—syrgashalter låga nog att stressa många bottendjur. Mineral som vanligtvis ansamlas under syre-rika förhållanden minskade med mer än hälften, och arter som föredrar välventilerade vatten försvann nästan helt. Dessa lågsyraintervall ligger i fas med tider av intensivt isdrivet grus, då armador av isberg levererade stora mängder sötvatten till regionen. Denna ytavsötning minskade ytvattnets densitet, försvagade djup vinterblandning och stängde av tillförseln av nybildat djupvatten, vilket lämnade äldre, kolrika och syrefattiga vatten att ackumuleras i det djupa bassängen.

En nord–sydlig samverkan i kolinlagring

När Nordatlanten-registren jämförs med liknande kemiska ledtrådar från Sydatlanten och vattnen nära Antarktis framträder en samordnad bild. Båda polarregionerna visar starkare ytförsötning, utbredd havsis och reducerat djuphavssyre under nyckelglacialstadierna i Mid-Pleistocenövergången. I norr verkar omvälvningscirkulationen som idag exporterar väl syresatt djupvatten ha försvagats och blivit grundare. I söder spred sig tunga antarktiska bottenvatten mer omfattande och fyllde de djupaste delarna av havet med syrefattigt, näringsrikt vatten. Denna kombination vidgade effektivt det globala djuphavsreservoaren där respirerat kol kunde lagras borta från atmosfären, vilket hjälpte till att bibehålla lägre atmosfärisk koldioxid och stödja övergången till större, längre istider.

Lärdomar från ett syrefattigt förflutet

För en icke-specialist är huvudbudskapet tydligt: när stora ismasser spillde sötvatten i Nordatlanten störde de bildningen av djupvatten, lät det djupa havet bli kort på syre och bidrog till att låsa in mer kol i avgrunden. Denna process, i samspel med liknande förändringar runt Antarktis, spelade sannolikt en huvudroll i omformningen av jordens istidscykel. Moderna klimatmodeller förutspår att fortsatt uppvärmning och issmältning återigen kan försvaga Atlantens omvälvning och minska djuphavssyret. Genom att visa hur känsliga tidigare djupvatten var för smältvatten och cirkulationsförändringar understryker studien att havets roll som kolreservoar och dess förmåga att försörja djuphavet med syre är tätt sammanlänkade—och sårbara—delar av klimasystemet.

Citering: Hernández-Almeida, I., Sierro, F.J., Filippelli, G.M. et al. Glacial dysoxia in the deep subpolar North Atlantic during the Mid-Pleistocene Transition. Nat Commun 17, 3748 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71268-4

Nyckelord: Mid-Pleistocenövergången, Atlantisk omvälvningscirkulation, havets syre, djupt havs kolinlagring, ismassors smältvatten