Træernes vidnesbyrd:Hvordan vulkanudbrud formede 2000 års verdenshistorie

Forskere har vist, at i løbet af de sidste to tusinde år, vulkaner har spillet en større rolle i naturlig temperaturvariation end tidligere antaget, og deres klimatiske virkninger kan have bidraget til tidligere samfundsmæssige og økonomiske forandringer.

Forskerne, ledet af University of Cambridge, brugte prøver fra mere end 9000 levende og døde træer for at opnå en præcis årlig registrering af sommertemperaturer i Nordamerika og Eurasien, går tilbage til år 1 e.Kr. Dette afslørede koldere og varmere perioder, som de derefter sammenlignede med rekorder for meget store vulkanudbrud samt store historiske begivenheder.

Afgørende for datasættets nøjagtighed var brugen af ​​det samme antal datapunkter gennem hele 2000 år. Tidligere rekonstruktioner af klimaet over denne lange periode har været præget af overrepræsentation af træer fra nyere tid.

Resultaterne, rapporteret i journalen Dendrokronologi , viser, at vulkanernes effekt på globale temperaturændringer er endnu større, end man havde erkendt, selvom forskerne understreger, at deres arbejde på ingen måde mindsker betydningen af ​​menneskeskabte klimaændringer.

I stedet, siger forskerne, undersøgelsen bidrager til vores forståelse af de naturlige årsager og samfundsmæssige konsekvenser af sommertemperaturændringer over de sidste to tusinde år.

"Der er så meget, vi kan bestemme om tidligere klimaforhold ud fra oplysningerne i træringe, men vi har langt flere oplysninger fra nyere træer, end vi har fra træer, der levede for tusind år eller mere siden, " sagde professor Ulf Büntgen fra Cambridges Institut for Geografi, undersøgelsens hovedforfatter. "Ved at fjerne nogle af dataene fra den nyere fortid udjævner spillereglerne for hele den 2000-årige periode, vi kigger på, så til sidst, vi får en mere præcis forståelse af naturlige versus menneskeskabte klimaændringer."

Sammenligning af data fra træringe med beviser fra iskerner, forskerne var i stand til at identificere effekten af ​​tidligere vulkanudbrud på sommertemperaturerne.

Store vulkanudbrud kan sænke globale gennemsnitstemperaturer med brøkdele af en grad Celsius, med stærkest virkning i dele af Nordamerika og Eurasien. Den vigtigste faktor er mængden af ​​svovl, der udsendes under udbruddet, der når stratosfæren, hvor det danner små partikler, der blokerer noget sollys i at nå overfladen. Dette kan resultere i kortere vækstsæsoner og køligere temperaturer, hvilket igen fører til reduceret høst. Omvendt i perioder, hvor der var færre store udbrud, Jorden er i stand til at absorbere mere varme fra Solen, og temperaturen stiger.

"Nogle klimamodeller antager, at effekten af ​​vulkaner er præget og kort, sagde Büntgen. hvis man ser på den kumulative effekt over et helt århundrede, denne effekt kan være meget længere. Delvis, vi kan forklare varme forhold i den 3. 10. og 11. århundrede gennem en sammenlignelig mangel på udbrud."

Rekonstruerede sommertemperaturer i 280'erne, 990'erne og 1020'erne, da vulkansk forcering var lav, var sammenlignelige med moderne forhold indtil 2010.

Sammenlignet med eksisterende storskala temperaturrekonstruktioner fra de sidste 1200-2000 år, undersøgelsen afslører en større præindustriel sommertemperaturvariabilitet, herunder stærke beviser for den sene antikke lille istid (LALIA) i det 6. og 7. århundrede.

Derefter, arbejde med historikere, forskerne fandt, at relativt konstant varme i romerske og middelalderlige perioder, når store vulkanudbrud var mindre hyppige, faldt ofte sammen med samfundsmæssig velstand og politisk stabilitet i Europa og Kina. Imidlertid, perioderne præget af mere produktiv vulkanisme faldt ofte sammen med tider med konflikt og økonomisk tilbagegang.

"At fortolke historie er altid udfordrende, " sagde Dr. Clive Oppenheimer, undersøgelsens ledende vulkanolog. "Så mange faktorer spiller ind - politik, økonomi, kultur. Men et stort udbrud, der fører til omfattende fald i kornproduktionen, kan skade millioner af mennesker. Sult kan føre til hungersnød, sygdom, konflikt og migration. Vi ser mange beviser på dette i den historiske optegnelse.

"Vi vidste, at store udbrud kunne have disse virkninger, især når samfundet allerede var stresset, men jeg var overrasket over at se den modsatte effekt så tydeligt i vores data - at århundreder med ret få udbrud havde varmere somre end det langsigtede gennemsnit."

De nye temperaturrekonstruktioner giver dybere indsigt i historiske perioder, hvor klimaændringer, og deres tilknyttede miljømæssige reaktioner, har haft en overordnet indflydelse på menneskets historie. Dette har klare konsekvenser for vores nutid og fremtid. Efterhånden som klimaændringerne accelererer, ekstreme begivenheder, såsom oversvømmelser, tørke, storme og skovbrande, vil blive hyppigere.

"Mennesker har ingen indflydelse på, om en vulkan går i udbrud eller ej, men den opvarmningstendens, vi ser lige nu, er bestemt relateret til menneskelig aktivitet, " sagde Büntgen. "Mens intet om fremtiden er sikkert, vi ville gøre klogt i at lære, hvordan klimaændringer har påvirket den menneskelige civilisation i fortiden."