Bra att veta om istider och växthusgaser

Jag skrev följande kåseri för Rymdbolaget i februari 2002 i samband med en utredning om behovet av jordobservationssatelliter för global miljöövervakning. Se också epilogen nedan.

Innehåll

  1. Bakgrund
  2. Istider
  3. Temperatur och koldioxid
  4. Det stora experimentet

Bakgrund

I GMES- och Kyoto-sammanhang stöter man ofta på extrema åsikter: "Världen går mot en klimatkatastrof" resp (t ex Svenska Dagbladet) "Uppvärmningen kan vara naturlig. Offra inte den ekonomiska tillväxten!"

Min egen bildning är bristfällig då det gäller jordens klimathistoria. "Har vi bara haft istider den senaste miljonen år??" "Kanske vi kan slippa nästa nedisning?" Jag har hittat några lättillgängliga källor som belyser ämnet. (Webb-länkar inlagda.)

Istider

Jorden har gått igenom flera epoker med istider. En sådan epok kan vara många miljoner år, och inom en sådan epok kan många nedisningar förekomma med en period på 100 000 år eller så.

Tidigare epoker med nedisningar har inträffat under Proterozoisk tid (för 800 till 600 miljoner år sedan), under Ordovicium och Silur (för 460 till 430 miljoner år sedan), och under Perm (för 350 till 250 miljoner år sedan). Jag vet inte hur långa dessa epoker var. Jag har också nyligen någonstans sett teorier om att hela jorden kan ha varit nedfrusen under någon epok.

Den nuvarande epoken började för omkring 4 miljoner år sedan och har omfattat minst 20 nedisningar.

Anm. Även om jorden upplevt tidigare istidsepoker, så befinner vi oss tydligen i ett ganska ovanligt läge. Det är väl ingen slump att primaterna utvecklats så snabbt under de senaste årmiljonerna, kan man gissa. Det är i alla fall närliggande att tro att de snabba klimatförändringarna premierat flexibla, finurliga allätare?

Man får leta efter förklaringen till nedisningar på två plan: Varför blir jorden ibland över längre tider så nedkyld att det finns förutsättningar för nedisningar, och varför kommer och går nedisningarna under sådana epoker?

Förklaringen till att jorden kyls ned under längre tider är framförallt kontinentaldrift (som ändrar fördelningen land/vatten vid olika breddgrader) och landhöjning när kontinentalplattorna stöter ihop. Det senare skapar bergskedjor som påverkar atmosfärscirkulationen. Just nu har vi en epok med gott om landmassor på höga latituder (Antarktis, Nordamerika, Eurasien), vilket befrämjar nedkylning.

Det är mera osäkert om minskad koldioxidhalt genom naturliga processer har spelat in. Förändringar i jordens bangeometri spelar ingen roll för långvarig nedkylning, eftersom de har en period på maximalt kring 100 000 år.

När det gäller isens tillväxt och återtåg under kalla epoker vet man mycket om den nuvarande kalla epoken men inte mycket om tidigare epoker. Den typiska cykeln är 100 000 års nedisning med en mildare "interglacial" på omkring 20 000 år. Vi befinner oss just nu i den senare delen av en sådan "interglacial". Vi skulle normalt gå in i en ny nedisning om kanske 5 000 år. De senaste 10 000 åren har dock varit ovanligt stabila jämfört med tidigare nedisningar, där temperaturen började sjunka direkt från maximum.

Förklaringen till isens tillväxt och återtåg är framförallt att söka i astronomiska faktorer. Man har funnit ett starkt samband mellan isens förändringar och förändringarna i jordbanans excentricitet, jordaxelns lutning och avståndet till solen när vinter/sommar inträffar. (F n är vi närmast solen i januari.) Detta samband föreslogs förresten i början av 1900-talet av Milankovic på ungefär lika lösa boliner som Wegener föreslog kontinentaldrift. Bägge visade sig ha rätt! - Däremot tror man att eventuella variationer i solens strålning inte har någon viktig roll.

Balansen i klimatsvängningarna är uppenbarligen mycket känslig. Förändringarna i solstrålning beroende på förändringar i jordbanans eccentricitet med en period av 100 000 år uppges vara bara omkring 0,2 procent, men effekten är klart skönjbar.

Temperatur och koldioxid

Genom borrningar i inlandsisen har man kunnat bestämma både genomsnittlig temperatur och koldioxidhalt med god noggrannhet. Sådana borrningar har bl a gjorts i Antarktis vid forskningsstationen Vostok:

Det är tydligt att det finns en mycket stark korrelation mellan temperatur och koldioxidhalt, men man kan inte utläsa om det är temperaturen som driver eller tvärtom.

Det kanske intressantaste är dock att vi redan idag har en koldioxidhalt på 360 ppm, att jämföra med maximalt 300 ppm under den senaste halvmiljonen år enligt diagrammet ovan.

Att koldioxidhalten ökar, och har ökat sedan industrialismens genombrott, är helt ostridigt. Se mätserierna nedan:

Det står också helt klart att koldioxidhalterna kommer att öka kraftigt under kommande decennier. Kyoto-processen är bara ett försök att bromsa ökningstakten.

Det stora experimentet

Det pågår ett omfattande arbete världen över med att försöka förstå och modellera jordens klimatsystem. Konsensus bland de ledande klimatforskarna uttrycks i IPCC:s rapporter. (IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change). Utvecklingen går snabbt, och forskarnas konfidens ökar undan för undan att modellerna åtminstone i stora drag avbildar verkligheten. Modellerna fungerar nu bra retrospektivt utan att man behöver ta till artificiella antaganden och randvillkor.

För 2000-talet arbetar man med olika modeller och olika scenarios. En uppfattning om den nuvarande osäkerheten om framtiden ges av följande diagram från IPCC:s rapporter:

Som synes är osäkerheten stor om vad som väntar, men man kan nog säga att det råder enighet om att stora klimatförändringar förestår. Den seriösa politiska debatten handlar idag inte så mycket om växthuseffektens realitet som om olägenheten av några graders temperaturhöjning under detta sekel i förhållande till kostnaderna för att sätta in åtgärder.

Jag undrar dock om det inte är optimistiskt att tro att vi kan nå en stabil punkt vid t ex 2 - 3 graders global uppvärmning. Det finns många olinjära förlopp i klimatprocessen (Golf-strömmen är en…) och haven har tidskonstanter på århundraden i klimatmodellerna. I ett geologiskt perspektiv är det naturligtvis ett intressant experiment att momentant (!) införa en fördubbling eller tredubbling av jordens koldioxidhalt. Utgången är osäker.

Det avgörande är nog inte vad det blir av Kyoto-processen, som alldeles säkert i sig är helt otillräcklig för att reversera utvecklingen, utan vilken kunskap vi kommer att ha under nästa decennium. Realistiskt behövs ännu mera forskning, och för det behövs mera data.

Härliga tider, strålande tider för GMES-vännerna således (även om GMES är mycket mer än klimatforskning)!

2002-02-11

Epilog

GMES = Global Monitoring for Environment and Security, ett gemensamt program mellan ESA och EU-kommissionen för miljöövervakning med främst satellitteknik.

Alldeles nyligen upptäckte jag att Naturvårdsverket givit ut en förnämlig bok om "En varmare värld". Den innehåller också regionala scenarios för klimatutvecklingen i Europa som SMHI gjort under olika antaganden. Högst intressant!

En sak som överraskade mig var att man fortfarande talar om "nästa istid". Det är svårt att tro att den kommer enligt tidtabell om så där 5000 år om koldioxidhalten stannar på en hög nivå, men författarna räknar nog med att vi förr eller senare eldat upp allt som går att elda, och att koldioxidhalten sedan sakta sjunker under årtusendena?

P.S.

  Senast ändrat eller kontrollerat den 7 april 2004. (Det sista diagrammet tillagt den 26 juli 2013.)

Hemsida
Nyheter
Galleri
Curriculum Vitae
Araguacema
Christofer
Kerstin Amanda

Rymd (eng)

Istider och växthusgaser
Historia
Tedas historia
Liber 1932-1999
Släktträd
Litteratur (eng)
Schack (eng)
Cykling
Sport
Webb-tips
Roliga citat (eng)
Kontakt