Træringe og vulkanudbruddet i Laki:Et nærmere kig på klimaet

Forskere fra University of Arizona læste mellem linierne af træringe for at rekonstruere præcis, hvad der skete i Alaska året, hvor Laki -vulkanen brød ud en halv verden væk på Island. Det, de lærte, kan hjælpe med at finjustere fremtidige klimaforudsigelser.

I juni 1783, Laki spyttede mere svovl ind i atmosfæren end noget andet udbrud på den nordlige halvkugle i de sidste 1, 000 år. Inuitterne i Nordamerika fortæller historier om året, hvor sommeren aldrig kom. Benjamin Franklin, der var i Frankrig dengang, bemærkede "tågen", der faldt ned over store dele af Europa i kølvandet på, og begrundede korrekt, at det førte til en usædvanlig kold vinter på kontinentet.

Tidligere analyser af årlige træringe har vist, at hele vækstsæsonen i 1783 for grantræerne i Alaska var koldere end gennemsnittet. Men Julie Edwards, en førsteårs doktorand på Geografiskole, Udvikling og miljø begrundede, at siden Laki brød ud i juni, det giver ingen mening at antage, at hele vækstsæsonen, som starter i maj for de træer, de analyserede, var køligere end normalt. Så, hun satte sig for at løse mysteriet.

Edwards er hovedforfatter til et nyt papir udgivet i Journal of Geophysical Research der skitserer, hvordan hun og hendes samarbejdspartnere, ved hjælp af en alternativ metode kaldet kvantitativ træanalyse, malede et andet billede af Alaskas klima det år.

Hvad der sker med klimaet en halv verden væk fra udbruddet afspejler en kombination af kræfter - hvad vulkanen gjorde og den naturlige variation i klimaet. For virkelig at forstå, hvordan vulkaner påvirker klimasystemet, UArizona -teamet kiggede tæt på strukturen af ​​træringe for at afsløre, hvad der skete med klimaet på en finere tidsskala.

Edwards skar en meget tynd skive træring og farvede den. Ved hjælp af computersoftware, hun beregnede tykkelsen af ​​hver af de farvede celler. I varme år, væggene i disse celler er fortykkede, og træet ser mørkere ud. I kolde år, imidlertid, cellevæggene er tynde, og træet fremstår let og mindre tæt.

"Dette er kvantitativ træanatomi, og hvad vi gør, ser på cellemålinger på celle-for-celle basis for at se, hvordan klimaet præger cellevækst gennem en sæson, "Sagde Edwards." Ved hjælp af denne teknik, vi kan måle vækst uge for uge. "

Med denne nye måde at se klimahistorie på, forskerne fandt ud af, at Alaskan -træer i 1783 begyndte at vokse, som de ville i et normalt år. Et par måneder efter Laki brød ud, træerne stoppede pludselig med at vokse meget tidligere end i normale år, og kun en meget tynd væg blev dannet i den sidste del af ringen.

"Dette tyder på en pludselig afkøling i slutningen af ​​vækstsæsonen, hvilket er et andet resultat end hvad du ville få ved bare at se på årlig træringbredde eller trætæthed, "sagde medforfatter af papiret Kevin Anchukaitis, lektor på Geografisk Skole, Udvikling, og miljø og laboratoriet for træringforskning. "Hvad Julies arbejde viser er, at ved hjælp af denne fine skala analyse, dette ugentlige perspektiv fra individuelle celler, det er muligt at forklare den tidligere og uventede observation, at hele sommeren 1783 var kold i Alaska og få et meget bedre perspektiv på en virkelig ekstrem klimahændelse. "

Edwards er en af ​​kun få forskere i USA, der brugte den kvantitative træanatomiteknik. Metoden har tidligere været brugt mest i Europa, hvor hun deltog i en ugelang workshop i San Vito di Cadore, en lille by i de italienske alper, at lære metoden fra de mennesker, der perfektionerede den.

Edwards sagde, at det også var vigtigt for hende og hendes samarbejdspartnere at inddrage den naturlige variation i klimaet for at kontrollere deres resultat.

Partnerskab med klimamodeller Brian Zambri fra Massachusetts Institute of Technology, teamet brugte en computermodel til at se, hvordan naturlige år-til-år variationer i klimaet kunne have ændret trævækst.

"Modellen blev kørt i alt 80 gange, "Anchukaitis sagde." De første 40 gange, vi lod udbruddet forekomme. Derefter, modellen blev kørt yderligere 40 gange uden udbrud, og vi sammenlignede resultaterne. "

Forskerne så en lang række klimaforhold efter udbruddene. Nogle år var især kolde umiddelbart efter udbruddet, men nogle var varme. Naturlig variation i klimaet synes at overvælde enhver afkøling fra vulkanen.

"Mange af modelkørslerne er enige i, hvad træerne fortæller os, "Anchukaitis sagde." Sommeren starter normalt og derefter et par måneder efter udbruddet, tingene bliver hurtigt kolde. Dette fungerer som uafhængigt bevis på, hvad vi fortolker fra træerne i 1783. "

Undersøgelsen viser, at den traditionelle måde at studere træringe ikke altid giver nok detaljer, når man studerer hurtige eller ekstreme klimahændelser, og også at naturlig variation i systemet kan være vigtigere end man engang havde troet.

"Vi bruger disse proxy -målinger af tidligere klima, herunder træringe, som en måde at validere vores klimamodeller på, "Edwards sagde." Vi vil være i stand til at se på disse ekstreme scenarier og få vores klimamodeller til at simulere dem nøjagtigt og forstå rollen som naturlig variation. "