Kompetansemålet er ikke å fortelle istidshistorie. Det er kjeden fra spor til kunnskap: noe i naturen tar vare på et spor, vi daterer det, vi kalibrerer mot det vi måler i dag, vi rekonstruerer med usikkerhet, og vi sammenligner med modellene. Da innsnevres hva framtiden kan være — det er ikke et værvarsel for 12. juni år 12 000 f.Kr.
Paleodata hjalp IPCC å innsnevre hvor mye jorda varmes når CO₂ dobles. Beste anslag ligger rundt tre grader (IPCC, 2021). Syvende hovedrapport er ikke publisert.
Proxy og iskjerne
En proxy er aldri temperaturen i ett bestemt forhistorisk år. Den er et fysisk eller biologisk spor som henger sammen med klima: isotoper i is, skall i havbunn, årringer, pollen. Hvert spor har støy, sesongskjevhet og dateringsfeil. Flere uavhengige spor som peker samme vei, slår én spektakulær kjerne.
Luftboblene er ekte fortidsatmosfære
1Årlige lag2Innestengt luft- 1Lagene daterer. Tynnere lag: tørrere eller kaldere år.
- 2Boblene er luft. CO₂ der er målt, ikke gjettet.
EPICA Dome C dekker åtte istidssykluser. Laveste målte CO₂ i is: 172 ppm. Naturlig spenn i senkvartær: 172–300 ppm (Lüthi et al., 2008). Dagens verdi ligger over 425 — langt utenfor det spennet (NOAA, u.å.). Vostok dekker 420 000 år og fire sykluser (Petit et al., 1999).
Gassalderen er yngre enn isen rundt, fordi boblene lukkes først på dybde. Det er en kjent usikkerhet når CO₂ og temperatur sammenlignes på hundreårsskala — ikke en grunn til å kaste hele kurven.
δ¹⁸O er avviket i forholdet ¹⁸O/¹⁶O fra en standard. I is: kaldere luft, lavere verdi. Den tunge isotopen faller mer ut underveis mot polene. I marine karbonater blander samme symbol vanntemperatur og globalt isvolum, fordi den lette isotopen låses i innlandsis under istid. Samme tegn, ulik prosess. Navngi arkivet.
Milanković
Tre langsomme svingninger i jordbanen endrer hvor innstrålingen treffer, og bare svakt mengden sol totalt. Eksentrisitet, ca. 100 000 år: banens ellipse. Helning, ca. 41 000 år: sterkere sesonger og mer sommersol på høye bredder når helningen er høy. Presesjon, ca. 23 000 og 19 000 år: når på året jorda er nærmest sola. Det som teller for istidene, er sommersmelting på 65 °N — om innlandsisen overlever sommeren.
Orbitale sykluser og iskjerne
Milanković starter deglasiasjoner ved å øke sommersol på nordlige høye bredder, slik at isdekker smelter. CO₂ og albedo forsterker og gjør endringen global. Det forklarer ikke oppvarmingen siden 1850. Orbitale endringer er for trege, og går nå svakt mot svakere sommersol på 65 °N — altså mot langsom avkjøling over tusener av år. Det er det motsatte av observert oppvarming.
Under deglasiasjon starter orbital innstråling, og CO₂ forsterker. I dag starter CO₂. Vi måler utslippene. Årsaksretningen er ikke evig én vei. Mer om pådriv og tilbakekobling under klima.
Holocen
Kvartær er en serie glacialer og interglacialer. Holocen er nåværende mellomistid, fra ca. 11 700 år før nå (Walker et al., 2009). Relativt stabil. Jordbruk og sivilisasjon vokste her. Siste glacialmaksimum ca. 21 000 år siden: Fennoskandisk isdekke over Norge, havnivå ca. 120 m lavere, CO₂ ca. 180–190 ppm.
Den varmeste flerårhundresperioden for ca. 6500 år siden lå 0,2–1 °C over 1850–1900 globalt. Tiåret 2011–2020 ligger over dette. Oppvarmingen siden 1970 er raskere enn i noen annen 50-årsperiode på minst 2000 år (IPCC, 2021).
En ny istid, orbitalt, ligger titusener av år fram. Høy CO₂ kan utsette den. Det er irrelevant for risikoen i 2100.
Terskler, kort
PETM, ca. 56 millioner år siden: raskt karbonpådriv, flere grader global oppvarming og havforsuring. Utslippsraten den gang er anslått 5–10 ganger lavere enn dagens. Analog for at karbon kan varme flere grader. Dårlig analog for hastighet.
For 8200 år siden (8,2 ka): kort avkjøling i tidlig holocen, knyttet til smeltevann i Nord-Atlanteren. Sammen med yngre dryas er det bevis for at AMOC-terskelen finnes. De er ikke 1:1-analoger. Den gang fantes enorme issjøer og isdekker i Nord-Amerika. AMOC er svært sannsynlig å svekke i dette århundret. Et brått sammenbrudd før 2100 er ikke det mest sannsynlige, men det er heller ikke utelukket. Se havstrømmer.
Paleodata straffer både ufølsomme og overfølsomme modeller. De minner om at beste anslag ikke er den eneste banen. De sjeldne, store utfallene — hale-utfall — har skjedd.
Viktige begreper
- Proxy
- Et spor som henger sammen med klima, med støy. Aldri temperaturen i ett bestemt år.
- Iskjerne
- Sylinder av is med årlige lag og innestengt luft. Boblene er ekte fortidsatmosfære.
- δ¹⁸O
- Avvik i ¹⁸O/¹⁶O. I is: kaldere gir lavere verdi. I havbunn: temperatur pluss isvolum.
- Milanković
- Tre orbitale perioder som flytter innstrålingen. Styrer sommersmelting på 65 °N.
- Holocen
- Nåværende mellomistid, fra ca. 11 700 år før nå.
- Deglasiasjon
- Når innlandsisen smelter bort. Orbital innstråling starter. CO₂ forsterker.
Sjekk deg selv
Velg ett svar per spørsmål. Dette er VG3-nivå med et par steg mot universitet.
1. Hva er en proxy i paleoklima?
2. Hvorfor forklarer ikke Milanković oppvarmingen siden 1850?
3. Hva forteller luftboblene i antarktisk is?
4. Hvorfor er PETM en dårlig analog for hastigheten i dag?
Kildeliste
APA 7th. Henvisninger i teksten, for eksempel (Gerlach, 2011), peker hit. Offentlige etater og fagfellevurderte artikler er brukt foran populariserte sammendrag.
- Intergovernmental Panel on Climate Change. (2021). Climate change 2021: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/
- Lüthi, D., Le Floch, M., Bereiter, B., Blunier, T., Barnola, J.-M., Siegenthaler, U., Raynaud, D., Jouzel, J., Fischer, H., Kawamura, K., & Stocker, T. F. (2008). High-resolution carbon dioxide concentration record 650,000–800,000 years before present. Nature, 453(7193), 379–382. https://doi.org/10.1038/nature06949
- National Oceanic and Atmospheric Administration. (u.å.). Trends in atmospheric carbon dioxide. https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/
- National Snow and Ice Data Center. (u.å.). Sea Ice Index. https://nsidc.org/data/seaice_index
- Petit, J. R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N. I., Barnola, J.-M., Basile, I., Bender, M., Chappellaz, J., Davis, M., Delaygue, G., Delmotte, M., Kotlyakov, V. M., Legrand, M., Lipenkov, V. Y., Lorius, C., Pépin, L., Ritz, C., Saltzman, E., & Stievenard, M. (1999). Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature, 399(6735), 429–436. https://doi.org/10.1038/20859
- Walker, M., Johnsen, S., Rasmussen, S. O., Popp, T., Steffensen, J.-P., Gibbard, P., Hoek, W., Lowe, J., Andrews, J., Björck, S., Cwynar, L. C., Hughen, K., Kershaw, P., Kromer, B., Litt, T., Lowe, D. J., Nakagawa, T., Newnham, R., & Schwander, J. (2009). Formal definition and dating of the GSSP (Global Stratotype Section and Point) for the base of the Holocene using the Greenland NGRIP ice core, and selected auxiliary records. Journal of Quaternary Science, 24(1), 3–17. https://doi.org/10.1002/jqs.1227