En gruppe klimaforskere har nået en overraskende konklusion om Jordens fortidens epoker af naturligt drevet, global opvarmning og afkøling - de var slet ikke globale.
Forfatterne af nye undersøgelser i Natur og natur Geovidenskab anvendte beviser for gamle klimaer samlet rundt omkring i verden, fra træringe til korallrev for at undersøge tempoet og omfanget af velkendte episoder med opvarmning eller afkøling i de sidste 2.000 år. De rapporterer, at begivenheder som den lille istid og den middelalderlige varme periode, drevet af naturlig variation, faktisk var mere regionale end globale i omfang.
Faktisk er den eneste gang i de sidste 2000 år, at næsten hele Jorden har gennemgået en betydelig opvarmning eller afkøling, den nuværende ændringsperiode, der begyndte i det 20. århundrede, ifølge undersøgelsen af Nathan Steiger, en atmosfærisk videnskabsmand ved Lamont -Doherty Earth Observatory fra Columbia University og kolleger. Opvarmningsgraden var også højere i anden halvdel af det 20. århundrede end i nogen lignende periode i de sidste 2.000 år, konstaterede undersøgelserne.
”Det var overraskende for os, at sammenhængen i klimaet inden den industrielle revolution var meget mere regional, ” siger Steiger. ”Der var regionale perioder med kulde eller varme, men det er kun i den moderne periode, hvor der er en global varm periode, der er meget anderledes end hvad vi ser i fortiden. På den ene side er det ikke så overraskende, at klimaet nu er grundlæggende anderledes, men dette giver en virkelig flot langvarig kontekst, hvor man klart kan se den kontrast. ”
Tidligere undersøgelser af tidligere klimaer har identificeret kendte perioder, hvor Jorden varmet eller afkølet brat i løbet af de sidste 2.000 år. Fremtrædende epoker inkluderer den lille istid (1300- til 1800-tallet), den middelalderlige varme periode (800 til 1200), den mørke alders kolde periode (400 til 800) og den romerske varme periode, der fandt sted i de første par århundreder e.Kr.
”Jeg tror, at antagelsen tilbage i fortiden var, at dette må have været globale begivenheder, og at hvis du har en rekord fra en træring eller en iskerne et eller andet sted på planeten, skulle du se bevis for den middelalderlige varme periode, eller du skulle se beviser for den lille istid, ”siger Scott St. George, der studerer miljøvariabilitet ved University of Minnesota og ikke var involveret i forskningen.
Men de nye undersøgelser antyder andet. For eksempel varierede den koldeste periode i den lille istid meget afhængigt af planeten. De koldeste temperaturer i de sidste 2.000 år forekom i det 15. århundrede i Stillehavet, det 17. århundrede i det nordvestlige Europa og det sydøstlige Nordamerika, og ellers først i midten af det 19. århundrede.
At finde den varmeste periode i de sidste 2.000 år er langt enklere. For 98 procent af kloden forekom de varmeste temperaturer i de sidste to årtusinder i slutningen af det 20. århundrede, rapporterer forfatterne.
Rygestokken fra et lignitfyret kraftværk i Bogatynia, Polen. (Florian Gaertner / Getty Images) Kevin Anchukaitis, en paleoclimatolog ved University of Arizona, der ikke var involveret i forskningen, siger, at ideen om, at middelalderen og Lille istid ikke var epoker af virkelig global ændring, er blevet drøftet i tidligere undersøgelser, og forfatterens nylige konklusioner understøtter, at tidligere arbejde. ”Det var brede varme og kolde perioder, hvor forskellige regioner i kloden havde deres koldeste eller varmeste perioder på forskellige tidspunkter. For den lille istid ved vi, at dette er forbundet med vulkanisme, ”siger Anchukaitis.
En af undersøgelserne fandt også, at opvarmningshastighederne i anden halvdel af det 20. århundrede var de hurtigste i 2.000-årsperioden, baseret på globale gennemsnitstemperaturer over tidsperioder på to årtier eller mere. ”Vi kiggede på opvarmningshastigheden, hvor hurtigt det varmet eller afkøles over kloden over de sidste 2.000 år, og vi fandt, at den mest drastiske opvarmning i de sidste 2.000 år fandt sted i anden halvdel af det 20. århundrede, hvilket fremhæver ekstraordinær karakter af den nuværende klimaændring, ”sagde medforfatter og paleolimnolog Raphael Neukom fra University of Bern i en mediebriefing. Neukom bemærkede også, at holdets forskellige tidligere klimakonstruktioner stort set var enige i forudsigelserne af klimamodeller i skala fra et til tre årtier, hvilket antyder, at disse modeller 'fremtidige klimaprognoser også kan være nøjagtige i løbet af de næste par årtier.
”Det, der slog mig, er, hvor robuste de tidligere rekonstruktioner er, ” siger Kim Cobb, klimaforsker ved Georgia Institute of Technology uden tilknytning til forskningen, er enig. ”Dette enormt berigede datasæt med nye paleoklima-poster kombineret med avanceret modellering har en tendens til at bekræfte tidligere indsats fra klimaforskere, der går 20 år eller mere. … Så ideen om, at klimaændringer i det 20. århundrede er meget usædvanlig og uden for raseriet med den naturlige variation, styrkes bestemt med et udråbstegn nu med disse nye bestræbelser. ”
Begge undersøgelsers globale temperaturrekonstruktioner anvendte flere metoder, skabt med den stadigt voksende opbevaring af gamle klimadata, der blev opretholdt i fortiden globale ændringer eller PAGES 2k. Dusinvis af videnskabsfolk fra lande rundt om i verden har bidraget med næsten 700 poster til databasen med åben adgang og tilføjet detaljer om det gamle klima, der blev afdækket i is, havsedimenter, træringe, koraller og andre kilder. Ressourcen giver forskere mulighed for at genskabe brede øjebliksbilleder af globalt klima, der ville have været ekstremt vanskeligt for bare få år siden.
”Hver enkelt af disse poster kræver en enorm mængde arbejde i marken og derefter i laboratoriet, ” siger St. George. ”Når man tænker på havkoraller, bliver mange af disse inddrevet ved hjælp af en undervandsøvelse af mennesker i scuba-dragter. Det er svært at finde et 1.000 år gammelt træ, der kan afspejle ændringer i temperatur eller finde sedimenter i en uforstyrret sø. Så det er nogle gange en rigtig udfordring, og der er en masse indsats, der går ind på hvert enkelt af de datapunkter, der blev brugt som fundament for disse klimakort. ”
En visning af Jordens vestlige halvkugle optaget af NOAAs GOES-17 vejrsatellit den 20. maj 2018. (NOAA / NASA) På trods af det faktum, at flere data er tilgængelige for paleoclimatologer end nogensinde før, mener Anchukaitis, at der er behov for betydeligt mere arbejde, hvis forskere skal samle et virkelig globalt billede af tidligere klima. ”For at gøre fremskridt med at forstå klimaet i [de sidste 2.000 år], bør vi gå videre end at anvende et smorgasbord af forskellige statistiske metoder, ” siger han via e-mail. I stedet har forskere brug for en fornyet indsats for at samle paleoclimate optegnelser fra steder og tidspunkter, der er underrepræsenteret i samlinger som SIDE 2k.
"Proxy-netværket er stort set træringe på den nordlige halvkugle, tropiske rekorder (koraller) falder hurtigt inden 1600, og der er relativt få poster på den sydlige halvkugle uden for de antarktiske iskerner, " siger Anchukaitis. ”Så krav om globale rumlige mønstre før omkring 1600, især for troperne og den sydlige halvkugle, skal ses nøje.”
Neukom og kollegers undersøgelse fandt også, at enorme vulkanudbrud var en væsentlig drivkraft for temperatursvingninger i tidsperioder på to eller tre årtier, mens andre naturlige faktorer, som solproduktion, ikke syntes at have nogen betydelig indflydelse. En tredje, beslægtet undersøgelse af Stefan Brönnimann og kolleger fokuserede udelukkende på den rolle, som fem store vulkanudbrud, inklusive Tambora-episoden fra 1815, havde på at forme klimaet i slutningen af den lille istid. Udbrudene skabte en afkølende effekt, svækkede monsuner i Afrika forårsagede tørke og skiftede stormspor over Europa, hvilket resulterede i øget snefald og gletsjervækst i Alperne.
Denne vulkanisk aktive periode, usædvanlig i de sidste 2.000 år, falder sammen med starten af industrialiseringen. Overlapningen gør at drille, hvilke faktorer der påvirkede klimaet på det tidspunkt både vanskelige og ekstremt vigtige.
”Det maskerer slags virkningen af industrielle processer, hvor de begynder at udelade mere CO2, fordi de modvirker hinanden, ” siger Steiger. ”Så vulkanerne kunne køle af, og mennesker ville varme ved frigivelse af drivhusgasser. Det er vanskeligt at analysere, hvad der er. ”
Samlet hjælper resultaterne af disse tre undersøgelser med at forbedre vores forståelse af Jordens tidligere klimahistorie og fremhæve, hvordan moderne klimaforandringer er unikke i de sidste 2.000 år.
”De har vist, at ikke kun den opvarmning, vi har oplevet i de sidste par årtier, er større i størrelsesordenen end de slags ændringer, vi har set på grund af naturlige faktorer i fortiden, [men] det påvirker næsten hele planeten på samme måde på samme tid, ”siger St. George. ”Det er virkelig anderledes end tidligere langvarige klimaændringer på grund af naturlige faktorer, der undertiden påvirkede en stor del af planeten, men intet tæt på 100 procent. Den aktuelle opvarmning, som vi gennemgår, er næsten overalt, og det er, hvad der virkelig gør det adskilt fra tidligere klimatiske begivenheder på grund af naturlige årsager. ”
