Een groep klimaatwetenschappers is tot een verrassende conclusie gekomen over de vroegere aardse tijdperken van natuurlijk aangedreven, opwarming en afkoeling van de aarde - ze waren toch niet globaal.
De auteurs van nieuwe studies in Nature en Nature Geoscience gebruikten bewijsmateriaal van oude klimaten die over de hele wereld werden verzameld, van boomringen tot koraalriffen, om het tempo en de omvang van bekende afleveringen van opwarmen of afkoelen in de afgelopen 2000 jaar te onderzoeken. Ze melden dat evenementen zoals de Kleine IJstijd en Middeleeuwse Warme Periode, aangedreven door natuurlijke variabiliteit, eigenlijk meer regionaal dan globaal van opzet waren.
Volgens onderzoek van Nathan Steiger, een atmosferische wetenschapper aan de Lamont, is de enige tijd in de afgelopen 2000 jaar dat bijna de hele aarde een significante opwarming of afkoeling heeft ondergaan, in de 20e eeuw begonnen. -Doherty Earth Observatory van Columbia University en collega's. De mate van opwarming was ook hoger tijdens de tweede helft van de 20e eeuw dan tijdens een vergelijkbare periode van de afgelopen 2000 jaar, zo bleek uit de onderzoeken.
"Het verbaasde ons dat de samenhang van het klimaat voorafgaand aan de industriële revolutie veel meer regionaal was", zegt Steiger. “Er waren regionale periodes van koude of warmte, maar het is alleen tijdens de hedendaagse periode waarin er een wereldwijde warme periode is die heel anders is dan wat we in het verleden zien. Aan de ene kant is het niet zo verwonderlijk dat het klimaat nu fundamenteel anders is, maar dit biedt een echt mooie langetermijncontext waar dat contrast duidelijk te zien is. ”
Eerdere studies van voorbije klimaten hebben bekende perioden geïdentificeerd waarin de aarde de afgelopen 2000 jaar abrupt opwarmde of afkoelde. Opvallende tijdperken zijn de kleine ijstijd (1300 tot 1800), de middeleeuwse warme periode (800 tot 1200), de donkere middeleeuwen koude periode (400 tot 800) en de Romeinse warme periode, die plaatsvond in de eerste paar eeuwen na Christus
“Ik denk dat in het verleden de veronderstelling was dat dit wereldwijde gebeurtenissen moeten zijn geweest, en dat als je een record hebt van een boomring of een ijskern ergens op de planeet, je bewijs zou moeten zien van de middeleeuwse warme periode of dat je zie bewijs van de kleine ijstijd ”, zegt Scott St. George, die omgevingsvariabiliteit aan de Universiteit van Minnesota bestudeert en niet betrokken was bij het onderzoek.
Maar de nieuwe studies suggereren anders. De koudste periode van de Kleine IJstijd bijvoorbeeld varieerde sterk, afhankelijk van de regio op de planeet. De koudste temperaturen van de afgelopen 2000 jaar deden zich voor in de 15e eeuw in de Stille Oceaan, de 17e eeuw in Noordwest-Europa en Zuidoost-Noord-Amerika en elders pas in het midden van de 19e eeuw.
Het vinden van de warmste periode van de afgelopen 2000 jaar is veel eenvoudiger. Voor 98 procent van de wereld kwamen de warmste temperaturen in de laatste twee millennia voor in de late 20e eeuw, melden de auteurs.
De schoorsteen van een bruinkoolgestookte krachtcentrale in Bogatynia, Polen. (Florian Gaertner / Getty Images) Kevin Anchukaitis, een paleoklimatoloog aan de Universiteit van Arizona, niet betrokken bij het onderzoek, zegt dat het idee dat de middeleeuwse periode en de kleine ijstijd geen echt wereldwijde veranderingen waren, in eerdere studies is besproken en de recente conclusies van de auteurs ondersteunen dat eerder werk. “Het waren brede warme en koude periodes, waarbinnen verschillende delen van de wereld hun koudste of warmste periodes hadden op verschillende tijdstippen. Voor de kleine ijstijd weten we dat dit verband houdt met vulkanisme ', zegt Anchukaitis.
Uit een van de onderzoeken bleek ook dat de opwarmingspercentages in de tweede helft van de 20e eeuw de snelste van de 2000-jarige periode waren, gebaseerd op wereldwijde gemiddelde temperaturen over perioden van twee decennia of meer. “We hebben gekeken naar de opwarmsnelheid, hoe snel deze de afgelopen 2000 jaar over de hele wereld opwarmde of afkoelde, en we ontdekten dat de meest drastische opwarming van de afgelopen 2000 jaar plaatsvond in de tweede helft van de 20e eeuw, wat de nadruk legt op buitengewone karakter van de huidige klimaatverandering, "co-auteur en paleolimnoloog Raphael Neukom van de Universiteit van Bern zei in een media-briefing. Neukom merkte ook op dat de verschillende klimaatreconstructies van het team grotendeels overeenkwamen met de voorspellingen van klimaatmodellen op een schaal van één tot drie decennia, wat suggereert dat de toekomstige klimaatvoorspellingen van die modellen ook de komende decennia accuraat kunnen zijn.
"Wat me opviel, is hoe robuust de eerdere reconstructies zijn", zegt Kim Cobb, een klimaatwetenschapper aan het Georgia Institute of Technology die niet is aangesloten bij het onderzoek. “Deze enorm verrijkte dataset van nieuwe paleoklimaatrecords, gecombineerd met state-of-the-art modellering, heeft de neiging eerdere inspanningen van klimaatwetenschappers van 20 jaar of meer te bevestigen. ... Dus het idee dat klimaatverandering in de 20e eeuw zeer ongebruikelijk is en buiten de woede van natuurlijke variabiliteit, wordt nu zeker versterkt met een uitroepteken met deze nieuwe inspanningen. "
De wereldwijde temperatuurreconstructies van beide onderzoeken maakten gebruik van meerdere methodologieën, gecreëerd met de steeds groeiende repository van oude klimaatgegevens die werden bijgehouden in de afgelopen mondiale veranderingen of PAGINA 2k. Tientallen wetenschappers uit landen over de hele wereld hebben bijna 700 records bijgedragen aan de open-accessdatabase en details toegevoegd over het oude klimaat dat werd ontdekt in ijs, oceaanafzettingen, boomringen, koralen en andere bronnen. De bron stelt wetenschappers in staat om brede snapshots van het mondiale klimaat te maken die slechts een paar jaar geleden extreem moeilijk zou zijn geweest.
"Elk van die records vereist een enorme hoeveelheid werk in het veld en vervolgens in het lab, " zegt St. George. “Als je denkt aan oceaankoralen, worden veel van deze met behulp van een onderwateroefening teruggevonden door mensen in duikpakken. Het is moeilijk om een 1.000 jaar oude boom te vinden die veranderingen in temperatuur kan weerspiegelen of sedimenten in een ongestoord meer kan vinden. Dus het is soms een echte uitdaging, en er gaat veel moeite in voor elk van de datapunten die werden gebruikt als basis voor deze klimaatkaarten. "
Een weergave van het westelijk halfrond van de aarde, vastgelegd door NOAA's GOES-17 weersatelliet op 20 mei 2018. (NOAA / NASA) Ondanks het feit dat meer gegevens beschikbaar zijn voor paleoklimatologen dan ooit tevoren, gelooft Anchukaitis dat er aanzienlijk meer werk moet worden gedaan als wetenschappers een echt globaal beeld van het afgelopen klimaat moeten verzamelen. "Om vooruitgang te boeken bij het begrijpen van het klimaat van de [afgelopen 2000 jaar], moeten we verder gaan dan het toepassen van een smorgasbord van verschillende statistische methoden, " zegt hij via e-mail. In plaats daarvan hebben wetenschappers een hernieuwde inspanning nodig om paleoklimaatregisters te verzamelen van plaatsen en tijden die ondervertegenwoordigd zijn in compilaties zoals PAGES 2k.
"Het proxy-netwerk bestaat grotendeels uit boomringen op het noordelijk halfrond, tropische records (koralen) nemen snel af tegen 1600 en er zijn relatief weinig records op het zuidelijk halfrond buiten de Antarctische ijskernen, " zegt Anchukaitis. "Dus claims over globale ruimtelijke patronen vóór ongeveer 1600, met name voor de tropen en het zuidelijk halfrond, moeten voorzichtig worden bekeken."
Uit het onderzoek van Neukom en collega's bleek ook dat enorme vulkaanuitbarstingen een belangrijke oorzaak waren van temperatuurschommelingen op tijdschalen van twee of drie decennia, terwijl andere natuurlijke factoren, zoals zonne-energie, geen significante invloed leken te hebben. Een derde, gerelateerde studie van Stefan Brönnimann en collega's richtte zich uitsluitend op de rol die vijf massieve vulkaanuitbarstingen, waaronder de aflevering van Tambora in 1815, hadden bij het vormgeven van het klimaat aan het einde van de Kleine IJstijd. De uitbarstingen creëerden een koelend effect, verzwakte moessons in Afrika die droogte veroorzaakten, en verschoven stormbanen over Europa die resulteerden in verhoogde sneeuwval en gletsjergroei in de Alpen.
Deze vulkanisch actieve periode, ongebruikelijk in de afgelopen 2000 jaar, valt samen met het begin van de industrialisatie. De overlapping maakt het moeilijk en uiterst belangrijk om uit te zoeken welke factoren op dat moment het klimaat hebben beïnvloed.
"Het maskeert het effect van industriële processen, waarbij ze meer CO2 gaan weglaten, omdat ze elkaar tegenwerken, " zegt Steiger. “Zodat vulkanen konden afkoelen en mensen zouden opwarmen door het vrijkomen van broeikasgassen. Het is lastig om te achterhalen wat wat is. '
Alles bij elkaar helpen de bevindingen van deze drie onderzoeken ons begrip van de vroegere klimaatgeschiedenis van de aarde en benadrukken ze hoe de hedendaagse klimaatverandering uniek is in de afgelopen 2000 jaar.
“Ze hebben aangetoond dat niet alleen de opwarming die we de afgelopen decennia hebben meegemaakt groter is in omvang dan het soort veranderingen dat we in het verleden hebben gezien als gevolg van natuurlijke factoren, [maar] het beïnvloedt bijna de hele planeet op dezelfde manier op hetzelfde moment, "zegt St. George. “Dat is echt anders dan eerdere langdurige klimaatveranderingen vanwege natuurlijke factoren die soms een groot deel van de planeet troffen, maar niets in de buurt van 100 procent. De huidige opwarming die we doormaken is bijna overal, en dat is wat het echt onderscheidt van eerdere klimatologische gebeurtenissen vanwege natuurlijke oorzaken. "
