Grupa naukowców zajmujących się klimatem doszła do zaskakującego wniosku na temat minionych epok ziemskich czasów naturalnego napędzania, globalnego ocieplenia i chłodzenia - w końcu nie były one globalne.
Autorzy nowych badań w Nature and Nature Geoscience wykorzystali dowody starożytnych klimatów zgromadzonych na całym świecie, od słojów drzew po rafy koralowe, w celu zbadania tempa i zasięgu dobrze znanych epizodów ocieplenia lub ochłodzenia w ciągu ostatnich 2000 lat. Podają, że wydarzenia takie jak mała epoka lodowcowa i średniowieczny ciepły okres, napędzane naturalną zmiennością, były w rzeczywistości bardziej regionalne niż globalne.
W rzeczywistości, jedyny raz w ciągu ostatnich 2000 lat, kiedy prawie cała Ziemia została poddana znacznemu ociepleniu lub ochłodzeniu, jest obecny okres zmian, który rozpoczął się w XX wieku, według badań Nathana Steigera, naukowca zajmującego się atmosferą w Lamont -Doherty Earth Observatory of Columbia University i współpracownicy. Badania wykazały, że tempo ocieplenia było również wyższe w drugiej połowie XX wieku niż w jakimkolwiek podobnym okresie ostatnich 2000 lat.
„Zaskakujące było dla nas, że spójność klimatu przed rewolucją przemysłową była o wiele bardziej regionalna”, mówi Steiger. „Były regionalne okresy zimna lub ciepła, ale tylko w okresie współczesnym istnieje globalny okres ciepła, który bardzo różni się od tego, co widzimy w przeszłości. Z jednej strony nie jest wcale zaskakujące, że klimat jest zasadniczo inny, ale zapewnia to naprawdę przyjemny długoterminowy kontekst, w którym wyraźnie widać ten kontrast ”.
Wcześniejsze badania klimatów z przeszłości określiły dobrze znane okresy, w których Ziemia nagrzała się lub ostygła gwałtownie w ciągu ostatnich 2000 lat. Do wybitnych epok należą mała epoka lodowcowa (od 1300 do 1800 roku), średniowieczny ciepły okres (800 do 1200), zimny okres ciemnych wieków (400 do 800) oraz rzymski ciepły okres, który miał miejsce w pierwszych kilku stuleciach naszej ery
„Myślę, że w przeszłości zakładano, że to musiały być wydarzenia globalne, i jeśli masz zapis z pierścienia drzewa lub rdzenia lodowego gdzieś na planecie, powinieneś zobaczyć dowody na średniowieczny ciepły okres lub powinieneś zobacz dowody małej epoki lodowcowej ”, mówi Scott St. George, który bada zmienność środowiska na University of Minnesota i nie brał udziału w badaniach.
Ale nowe badania sugerują inaczej. Na przykład najzimniejszy okres Małej Ery Lodowej był bardzo zróżnicowany w zależności od regionu planety. Najzimniejsze temperatury ostatnich 2000 lat miały miejsce w XV wieku na Oceanie Spokojnym, w XVII wieku w północno-zachodniej Europie i południowo-wschodniej Ameryce Północnej, a gdzie indziej dopiero w połowie XIX wieku.
Znalezienie najcieplejszego okresu ostatnich 2000 lat jest znacznie prostsze. Autorzy podają, że dla 98 procent globu najcieplejsze temperatury w ostatnich dwóch tysiącleciach miały miejsce pod koniec XX wieku.
Kominiarka elektrowni opalanej węglem brunatnym w Bogatyni, Polska. (Florian Gaertner / Getty Images) Kevin Anchukaitis, paleoklimatolog z University of Arizona, który nie był zaangażowany w badania, twierdzi, że idea, że okres średniowiecza i mała epoka lodowcowa nie były epokami prawdziwie globalnych zmian, była dyskutowana w poprzednich badaniach, a ostatnie wnioski autorów potwierdzają, że wcześniejsza praca. „Były to zasadniczo ciepłe i zimne okresy, w których różne regiony globu miały najzimniejsze lub najcieplejsze okresy w różnych okresach. W przypadku małej epoki lodowcowej wiemy, że wiąże się to z wulkanizmem ”, mówi Anchukaitis.
Jedno z badań wykazało również, że tempo ocieplenia w drugiej połowie XX wieku było najszybsze z 2000-letniego okresu, w oparciu o średnie globalne temperatury w przedziale czasowym wynoszącym co najmniej dwie dekady. „Przyjrzeliśmy się tempu ocieplenia, jak szybko się ociepliło lub ochłodziło na całym świecie w ciągu ostatnich 2000 lat i stwierdziliśmy, że najbardziej drastyczne ocieplenie w ciągu ostatnich 2000 lat miało miejsce w drugiej połowie XX wieku, co podkreśla niezwykły charakter aktualnych zmian klimatu ”- powiedział współautor i paleolimnolog Raphael Neukom z University of Bern w briefingu medialnym. Neukom zauważył również, że różne wcześniejsze rekonstrukcje klimatu dokonane przez zespół były w dużej mierze zgodne z prognozami modeli klimatycznych w skali od jednej do trzech dekad, co sugeruje, że przyszłe prognozy klimatyczne tych modeli mogą być również dokładne w ciągu następnych kilku dekad.
„Uderzyło mnie to, jak solidne są wcześniejsze rekonstrukcje” - mówi Kim Cobb, klimatolog z Georgia Institute of Technology niezwiązany z badaniami. „Ten bardzo wzbogacony zestaw danych nowych rekordów paleoklimatu w połączeniu z najnowocześniejszym modelowaniem ma tendencję do potwierdzania wcześniejszych wysiłków naukowców zajmujących się klimatem sięgających 20 lat lub dłużej. … Pomysł, że zmiany klimatu w XX wieku są bardzo niezwykłe i poza modą naturalnej zmienności, z pewnością są teraz wzmacniane wykrzyknikiem dzięki tym nowym wysiłkom. ”
W obu globalnych rekonstrukcjach temperatury w obu badaniach wykorzystano wiele metodologii, stworzonych przy użyciu stale rosnącego repozytorium starożytnych danych klimatycznych przechowywanych w poprzednich globalnych zmianach lub STRONACH 2k. Dziesiątki naukowców z krajów na całym świecie włączyło prawie 700 rekordów do bazy danych o otwartym dostępie, dodając szczegółowe informacje na temat starożytnego klimatu odkrytego w lodzie lodowcowym, osadach oceanicznych, pierścieniach drzew, koralowcach i innych źródłach. Ten zasób pozwala naukowcom odtwarzać szerokie ujęcia globalnego klimatu, które byłyby niezwykle trudne zaledwie kilka lat temu.
„Każdy z tych zapisów wymaga ogromnej ilości pracy w terenie, a następnie w laboratorium” - mówi St. George. „Kiedy myślisz o koralowcach oceanicznych, wiele z nich jest wydobywanych za pomocą podwodnego wiertła przez ludzi w skafandrach. Trudno jest znaleźć tysiącletnie drzewo, które może odzwierciedlać zmiany temperatury lub znajdować osady w niezakłóconym jeziorze. Czasami jest to więc prawdziwe wyzwanie i każdy punkt danych, który posłużył za podstawę tych map klimatu, wymaga wiele wysiłku. ”
Widok zachodniej półkuli ziemskiej uchwycony przez satelitę pogodowego GOES-17 NOAA 20 maja 2018 r. (NOAA / NASA) Pomimo faktu, że paleoklimatologowie mają więcej danych niż kiedykolwiek wcześniej, Anchukaitis uważa, że znacznie więcej pracy należy wykonać, jeśli naukowcy mają uzyskać prawdziwie globalny obraz przeszłego klimatu. „Aby poczynić postępy w zrozumieniu klimatu [ostatnich 2000 lat], powinniśmy wyjść poza stosowanie smorgasbordu różnych metod statystycznych”, mówi przez e-mail. Zamiast tego naukowcy potrzebują nowego wysiłku, aby zebrać zapisy paleoklimatyczne z miejsc i czasów, które są niedostatecznie reprezentowane w kompilacjach takich jak STRONY 2k.
„Sieć pośrednicząca składa się głównie z pierścieni drzew na półkuli północnej, rekordy tropikalne (koralowce) gwałtownie spadają o 1600, a stosunkowo niewiele jest rekordów półkuli południowej poza rdzeniami lodowymi Antarktydy”, mówi Anchukaitis. „Dlatego twierdzenia o globalnych wzorach przestrzennych sprzed około 1600 roku, szczególnie w tropikach i na półkuli południowej, należy rozpatrywać ostrożnie”.
Badanie Neukom i współpracowników wykazało również, że ogromne erupcje wulkaniczne były głównym motorem wahań temperatury w skali czasowej dwóch lub trzech dekad, podczas gdy inne czynniki naturalne, takie jak moc słoneczna, nie miały znaczącego wpływu. Trzecie powiązane badanie przeprowadzone przez Stefana Brönnimanna i jego współpracowników koncentrowało się wyłącznie na roli, jaką miało pięć masywnych erupcji wulkanicznych, w tym epizod z Tambory z 1815 r., W kształtowaniu klimatu pod koniec małej epoki lodowcowej. Erupcje wywołały efekt chłodzenia, osłabiły monsuny w Afryce powodując susze i przesunęły ścieżki sztormowe w Europie, co spowodowało zwiększenie opadów śniegu i wzrost lodowców w Alpach.
Ten wulkanicznie aktywny okres, niezwykły w ciągu ostatnich 2000 lat, zbiega się z początkiem industrializacji. Nakładanie się na siebie sprawia, że ustalenie, które czynniki wpłynęły na klimat w tym czasie, jest zarówno trudne, jak i niezwykle ważne.
„To w pewien sposób maskuje efekt procesów przemysłowych, w których zaczynają one pomijać więcej CO2, ponieważ przeciwdziałają sobie nawzajem”, mówi Steiger. „Więc wulkany mogą się ochłodzić, a ludzie ogrzeją się po uwolnieniu gazów cieplarnianych. Trudno jest przeanalizować, co jest. ”
Podsumowując, wyniki tych trzech badań pomagają lepiej zrozumieć historię klimatu Ziemi w przeszłości i podkreślają wyjątkowość współczesnych zmian klimatu w ciągu ostatnich 2000 lat.
„Wykazali, że nie tylko ocieplenie, którego doświadczyliśmy w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci, jest większe niż rodzaje zmian, które widzieliśmy w wyniku czynników naturalnych w przeszłości, ale wpływa ono prawie na całą planetę w ten sam sposób w tym samym czasie - mówi St. George. „To naprawdę różni się od wcześniejszych przedłużających się zmian klimatu z powodu czynników naturalnych, które czasami wpływały na dużą część planety, ale nie były prawie w 100 procentach. Obecne ocieplenie, przez które przechodzimy, jest prawie wszędzie i właśnie to odróżnia go od wcześniejszych wydarzeń klimatycznych z przyczyn naturalnych. ”
