Hvordan brug af træringe til at se ind i fortiden kan lære os om de klimaændringer, vi står over for i fremtiden

"Jo længere du kan se tilbage, jo længere kan du se fremad," proklamerede Winston Churchill til Royal College of Physicians i 1944 og påberåbte sig en meget ældre idé kendt som "uniformitarisme".

Opfundet af geologerne James Hutton og Charles Lyell, er dette ideen om, at tidligere processer (som erosion eller klimaændringer), der har ændret Jorden over tid, forbliver ens, så vi kan analysere dem for at forstå konsekvenserne af fremtidige processer - såsom hvordan klimaet ændringer kan forme vores planet i de kommende år.

Dette princip om at se til fortiden for at se fremtiden styrer stadig videnskaben om palæoklimatologi eller studiet af tidligere klimaer.

For eksempel fortæller den geologiske optegnelse os, at der var palmer i Antarktis for mange millioner år siden, da CO₂ var på 1.000 ppm i vores planets atmosfære.

At se tilbage på denne periode, hvor vores planet oplevede naturligt høje CO₂-niveauer, hjælper os med at studere, hvordan livet på Jorden kan se ud, hvis vores forsøg på at nå netto nul-emissioner mislykkes, og drivhusgasemissionsraterne fortsætter med at stige.

Når vi ønsker at se ind i fortiden, kaldes de bedste værktøjer, vi har, proxy-klimaregistre. Disse er naturlige arkiver, der registrerer variationer i klimaet, herunder iskerner, søsedimenter, koraller, hule-stalagmitter, tørv og træstammer. Disse arkiver giver os klimaændringsdata, der rækker længere tilbage end de få hundrede års information, vi kan få fra menneskelige instrumentelle vejrregistre.

Min forskning fokuserer på at bruge data fra træer til at rekonstruere historiske klimaforhold over hele verden, fra Europa til Malaysia til Kina og Sydafrika.

Ringe

Den mest nyttige proxy, vi har til at udforske klimaet i den seneste tid, er de årringe, der dannes i træstammer. Brug af træringe til at rekonstruere klimaet er kendt som dendroklimatologi.

I Storbritanniens tempererede klima danner træer en ring, fordi de holder op med at vokse om vinteren og danner en ringgrænse i starten af ​​hver kold årstid. I andre klimaer danner den tørre sæson ringgrænsen. Ringenes bredde, træets tæthed og ændringer i trækemi registrerer alt, hvordan vejret var i det år, ringen blev dannet. Over tid opbygger træer en rekord af klimaændringer i deres stammer og danner en rekord, hvor hver værdi kan knyttes til et kalenderår.

Optegnelser

Træers tilstedeværelse over det meste af kloden – og den let tilgængelige tilgængelighed af gamle træprøver i bygninger, kirker og både, takket være deres konstruktion af træ – er grunden til, at træringe er så stærk en datakilde. Ved at sammensætte levende træer, dødt træ og arkæologiske prøver strækker vores træringe sig tusinder af år tilbage.

Et af de vigtigste fund fra globale undersøgelser af træringe har været, at der i løbet af de sidste 2.000 år ikke har været nogen periode før den industrielle revolution, hvor hele planeten er blevet varmet (eller afkølet) på samme tid. Dette er et unikt træk ved menneskedrevne klimaændringer i den industrielle æra:næsten overalt på planeten opvarmes.

Vi kan se på perioder med naturligt unormalt klima i løbet af de sidste par tusinde år for at forstå, hvordan vores klimasystem ændrer sig, når planeten opvarmes. Udforskning af middelalderlige optegnelser afslører, at klimaanomalier påvirker forskellige steder på forskellige måder.

Medieval Climate Anomaly, for eksempel, blev opkaldt efter de usædvanligt varme temperaturer, der oplevedes i hele Europa i middelalderen – selvom den østlige tropiske Stillehavsregion faktisk blev køligere i løbet af denne tid.

Regn

Træringe hjælper os også med at forstå tidligere mønstre af våde og tørre klimafaser. I områder, hvor trævækst er følsomt over for nedbør, herunder i hele Europa, den asiatiske monsunregion, Nordamerika og Mexico, er information fra tusindvis af træringe blevet brugt til at opbygge "atlas" over tidligere ændringer i nedbør. Disse rekonstruktioner afslører et skarpt billede af forholdet mellem udviklingen af ​​vores samfund og stabiliteten i vores klima.

I de tørre områder i det nordlige Mexico og det vestlige USA giver arkæologisk træ en rekord for tørkeintensitet, der går 1200 år tilbage. Denne rekord afslører "megatørke" faser, hvor lav nedbør førte til smalle træringe.

Der er tætte sammenhænge mellem disse indsnævre ringe og historiske optegnelser, der viser sammenbruddet af lokale indianske samfund under en tørke, som træringe fortæller os varede i årtier.

Storbritanniens befolkninger har historisk set været mere påvirket af våde somre end af tørre, da de kan føre til afgrødesvigt. Klimaoplysninger i gamle britiske ege viser, hvornår Storbritannien og Europa oplevede successive våde, kølige somre.

En sådan begivenhed, omkring 1310, er blevet kendt som Dantean-anomalien, en landbrugskrise, der resulterede i tabet af en sjettedel af befolkningen i Europa, da våde somre førte til afgrødesvigt og hungersnød.

Historierne om fortidens klima, som træer holder i deres stammer, giver os et slående indblik i, hvor tæt social stabilitet og klimastabilitet hænger sammen. Disse historier om fortidens klimaforhold rejser spørgsmål om, hvilken slags fremtid vi skaber for os selv.