Naturlige, periodiske svingninger i klimaet styres av Jordas bevegelser i solsystemet.
Sykliske klimavariasjoner setter sine spor i Jordas klimaarkiver – sedimentære bergarter. Her fra Sør-Spania.
Foto: Verisimilus / Wikimedia Commons
Klimaendringer er et høyaktuelt tema i samfunnsdebatten, og også for geologer kan det være vanskelig å forstå hvordan alt henger sammen. Miljøbevegelsen med Greta Thunberg i spissen kan gi inntrykk av at klimaet var stabilt over lang tid frem til menneskene begynte å brenne fossilt brennstoff og at vi nå er på vei mot grøfta.
Klimaskeptikerne argumenterer på sin side blant annet med at det opp gjennom jordas historie har vært mye mer CO2 i atmosfæren enn det er i dag. Dessuten endret temperaturene seg i forkant av tilsvarende endringer av CO2-konsentrasjonen i atmosfæren under de siste istidene.
Begge sider har rett i disse argumentene. Så hvordan henger alt sammen?
I denne tredje av fire deler i en artikkelserie om paleoklima ser Karsten Eig nærmere på istiden vi lever i i dag, en tidsperiode som regelmessig skifter mellom glasialt og interglasialt klima. Hva styrer disse periodiske svingningene?
Les første del i artikkelserien her: Slik lager du en istid
Les andre del i artikkelserien her: Fortidens løpske klimaendringer
Dagens varmeperiode med en blomstrende sivilisasjon er egentlig en interglasial – en varmeperiode mellom to glasialer, kalde perioder, der isen dekker Nordkalotten. Svingningene mellom glasialer og interglasialer går i sykluser på ca. 100 000 år, der temperaturen gradvis synker, og så raskt stiger igjen – og de styres fra verdensrommet!
Endringene i temperaturen er kontrollert av det vi kaller Milkanovitch-sykluser, oppkalt etter astronomen Milutin Milankovitch.
Den første syklusen er på om lag 100 000 år og styres av jordas bane rundt sola. Banen varierer fra nesten rundt til svakt ellipseformet. Den elliptiske banen forsterker årstidene, med intense somre og kaldere vintre.
Den andre syklusen styres av jordas aksehelning, skråstillingen i forhold til aksen jorda spinner rundt. Denne helningen er opphavet til årstidene. Aksehelningen varierer mellom ca. 21,5 og 24,5 grader over en periode på om lag 41 000 år. Jo større helning, desto varmere somre og kaldere vintre.
Den tredje syklusen styres av det vi kaller aksepresesjon og har en varighet på nøyaktig 25 771,5 år. Presesjonen er retningen jordaksen peker ut i rommet. I dag peker aksen i nord mot Polarstjernen og mot sola når jorda er lengst vekk fra solen, mens aksen i sør peker mot sola når jorda er nærmest, Derfor er somrene varmest på den sørlige halvkulen. Men om rundt 13 000 år vil det være motsatt, og somrene er mest intense i nord.
Den fjerde syklusen styres av apsidalpresesjonen som har en lengde på 112 000 år. Jordas ellipseformede bane roterer selv rundt sola, slik at årstidene inntreffer på forskjellig sted i banen, og dermed endrer lengde og intensitet. Animasjonen under forklarer presesjonen:
Animasjonen illustrerer apsidalpresesjon. Animasjon: WillowW / Wikimedia Commons
Milankovitch-syklusene finjusterer klimaet og temperaturen på Jorda, hvor intense årstidene blir og hvordan og hvor mye isdekker smelter eller vokser.
Ellers påpeker klimaskeptikere gjerne at i endringene mellom glasiale og interglasiale perioder kan vi observere at temperaturendringer gjerne skjer før endringer i CO2-konsentrasjonen i atmosfæren.
Det er helt korrekt, og skyldes at CO2 er mer løselig i kaldt enn varmt vann. Om havene blir varmere, vil det sende ut noe CO2 til atmosfæren (Henrys lov). Blir det kaldere, øker CO2-opptaket i havet.
Endringer i CO2 har fulgt endringer i temperatur i de siste glasiale og interglasiale periodene. Illustrasjon: Leland_McInnes /Wikimedia Commons
Men disse variasjonene var bare med CO2 som allerede var i hav og atmosfære. Steinaldermennesker brant ikke kull og olje. Økningen i CO2 i atmosfæren i nyere tid har langt overskredet tidligere økninger på grunn av menneskeskapte utslipp. Dermed er vi nå inne i en annen syklus, ettersom dette er første gangen så mye CO2 har blitt tilført atmosfæren på toppen av de naturlige bidragene.
Les blogginnlegget i sin helhet på Karsten Eigs nettsider (på engelsk)
