Atlantiska oceanens ”transportband”, en kraftfull ström som drar varmt vatten norrut innan det sänks ner i Nordatlanten, har varit mänsklighetens ständiga följeslagare. I 8 000 år har det hållit sig stabilt och försett Västeuropa med tropisk värme. Men en ny studie av strömningens styrka under den senaste halvmiljonen år tyder på att den globala uppvärmningen kanske inte kommer att stänga av strömmen så snart som vissa forskare befarar. Istället kan den utlösa en upprepning av gamla händelser, då flera uppvärmningar orsakade snabba, hundraåriga svängningar i strömningens styrka och skapade ett klimatkaos som omväxlande kan ha kylt och värmt Europa.

”En stark cirkulation kan också vara en mycket varierande cirkulation. Detta kan vara den viktigaste lärdomen”, säger Ulysses Ninnemann, paleoklimatforskare vid Bergens universitet och medförfattare till den nya studien.

Atlantiska strömmen drivs av salt. För det första för Golfströmmen och liknande strömmar salt, varmt vatten tusentals kilometer norrut till haven runt Grönland och Island, där det svalnar och sjunker till havsbotten. Där vandrar det långsamt söderut genom avgrundsdjupen. Strömmarna spelar inte bara en enorm roll för Europas klimat, utan de hjälper också oceanerna att binda mycket av den värme som människan har fångat upp i atmosfären genom att släppa ut växthusgaser i den.

Det flytande sötvattnet kan dock stoppa denna motor genom att späda ut det tunga saltvattnet och på så sätt begränsa hur mycket som dyker ner i Nordatlanten. Det är nästan säkert vad som hände i slutet av tidigare istider, när de kilometertjocka istäcken som täckte Nordamerika smälte ner i Nordatlanten. Men under de varma perioderna mellan istiderna, som kallas interglacialer, antar forskarna att den atlantiska cirkulationen är stabil.

För att ta reda på om detta verkligen är fallet undersökte Eirik Vinje Galaasen, paleoklimatolog vid Bergens universitet, och hans kollegor en 250 meter lång kärna av lera från havsbotten som tidigare borrats utanför Grönlands sydspets, på en plats som är känd för att fånga upp sediment som dras ner av sjunkande ytvatten. I alla lager av jord, som representerar 500 000 år av historia, fanns de små skalen från encelliga organismer som kallas foraminifera. Galaasen och kollegor spolade foraminifera-fossilerna från de olika lerlagren och analyserade deras kemi för att se vad de sa om den atlantiska cirkulationen. ”Det var en dum mängd arbete, åratal i labbet, för att gräva igenom lera på den här detaljnivån”, säger han.

Varje fossil innehöll ett isotopiskt fingeravtryck av det omgivande vattnets resehistoria, integrerat i deras skal. Det finns bara två platser på planeten där vatten sjunker ner från ytan till havsbotten: Södra oceanen och Nordatlanten. Vatten som kom från det näringsrika Antarktis hade mer kol-12 än kol-13, medan vatten från det näringsfattiga Nordatlanten hade det motsatta mönstret. Genom att undersöka förhållandet mellan kolisotoperna över tiden kunde Galaasen avgöra när strömmen var stark och drog ner Nordatlanten och när den var svag och lät sydliga vatten dominera.

Fossilerna avslöjade att styrkan i den atlantiska cirkulationen sjönk kraftigt för att sedan återhämta sig under perioder av toppuppvärmning under tre nyligen inträffade mellanistider, rapporterar forskarna idag i Science. Dessa fluktuationer, som inträffade för cirka 423 000, 335 000 och 245 000 år sedan, varade ibland bara 100 år. Även om gruppen inte modellerade hur dessa svängningar skulle ha förändrat klimatet skulle effekterna sannolikt ha varit ”katastrofala”, säger Guido Vettoretti, en klimatforskare vid Köpenhamns universitet som inte deltog i studien. Andra modeller tyder på att cirkulationsfördröjningar allvarligt kyler ned norra Europa och torkar ut södra Europa.

I proverna åtföljdes fördröjningarna ofta av isbergsfödda skräp – ett tecken på att smältvatten från Grönlands inlandsis skulle kunna ha orsakat denna sputtring. Avfallet tyder på att Grönlands öde i dag inte bara påverkar havsnivåhöjningen; det kan också modulera klimatet. ”Grönlandsisen kan vara extremt viktig för stabiliteten i vårt klimatsystem”, säger Vettoretti.

Hur motståndskraftig är den atlantiska strömmen i dag? Dagens studier är begränsade i vad de kan säga. Två decenniers övervakning har till exempel avslöjat kortsiktiga svängningar i styrka, men det är svårt att få fram ett långsiktigt mönster – eller att veta om mänsklig uppvärmning påverkar strömmen. Den nya studien kan göra sådant arbete ännu svårare, vilket försvårar prognoser om hur cirkulationen kan förändras i framtiden, säger Ninnemann. Han tillägger att modellerna bör ta hänsyn till möjligheten att den globala uppvärmningen kan leda till att cirkulationens styrka minskar och snabbt återhämtar sig.

Vad som behövs nu, säger Ninnemann, är fortsatta observationer av dagens strömning, tillsammans med en noggrann studie av hur den forntida världen såg ut när den blev oregelbunden. Men sådana ansträngningar har stött på finansiering och logistiska svårigheter, särskilt nu med coronavirus-pandemin. Så sent som denna månad avbröt till exempel Storbritannien en kryssning som skulle ha tagit upp förtöjningar från ett system som observerar strömmen. Även om programmet har fått medel för att sätta ut nya matriser har det för närvarande inga pengar för att återskapa dem. ”Vi kör så nära trådarna som vi någonsin har gjort”, sade Eleanor Frajka-Williams, som är chefforskare för matrisen vid Storbritanniens National Oceanography Centre, i en intervju innan kryssningen avgick.

På sätt och vis kan det tyckas vara en god nyhet att cirkulationen kan avta och återhämta sig, i stället för att helt enkelt avta eller, ännu värre, stänga av helt och hållet. Men Ninnemann konstaterar att människans system för jordbruk, handel och bosättning inte var utformade för att klara av sådana fluktuationer. ”Vi har byggt allt vi har under denna relativt stabila klimatperiod”, förklarar Hinnemann. ”Men de geologiska uppgifterna visar att detta kan vara ett undantag snarare än en regel.”