Aarhus Universitets segl

På sporet af fortidens klima

Hvordan opførte klimaet sig, før mennesket fik fyret op under den globale opvarmning? Det arbejder to AU-forskere med at skaffe svar på. Indtil videre har de kortlagt atmosfærens opførsel over Nordatlanten, Europa og store dele af Arktis 5.200 år tilbage i tiden.

Vil man forstå nutiden, må man kende fortiden. Og hvis vi skal gøre os forhåbninger om at forstå nutidens og ikke mindst fremtidens klima, må vi skue tilbage i tiden. Det mener Mads Faurschou Knudsen, lektor i geoscience, og Jesper Olsen, lektor i fysik. Sammen med den engelske forsker John Anderson har de rekonstrueret atmosfærens cirkulationsmønster i området omkring Nordatlanten, heriblandt Nordeuropa, det østlige Nordamerika og Sydvestgrønland 5.200 år tilbage i tiden. Deres opdagelse har vakt opsigt, fordi den gør os i stand til at skue mere end 4.000 år længere tilbage i tiden, end det hidtil har været muligt. Og det er noget så simpelt som iltindholdet på bunden af en grønlandsk sø, der har ledt dem på sporet af fortidens atmosfæreforhold.
– Vores undersøgelser giver en indsigt i, hvordan klimaet opførte sig, før mennesket greb ind, samt hvordan en af de mekanismer, der styrer klimaet i vores del af verden, har varieret gennem tid. Og det er fundamentet for, at vi kan forstå de klimaforandringer, der er sket de seneste 150 år, fortæller Mads Faurschou Knudsen.
Rekonstruktionen af det nordatlantiske klima kan ikke forudsige fremtidens klima. Men den angiver mønsteret for klimaets vekslen mellem længerevarende perioder med henholdsvis kolde og tørre eller varme og våde vintre gennem de sidste 5.200 år.
– Det kan vi sammenholde med de ændringer i klimaet, der sker nu. På den måde kan vi vurdere, hvor store de nutidige ændringer er i forhold til de naturlige variationer i klimaet, vi har set tidligere, forklarer Mads Faurschou Knudsen. Dermed er resultaterne med til at kvalificere de klimamodeller, der benyttes i forsøget på at forudsige fremtidens klima.

Istid og middelaldervarme

Men hvordan har klimaet så artet sig de seneste 5.200 år? Rekonstruktionen tegner et billede af, at klimaet har varieret meget gennem tiden. For eksempel kan den lille istid, som varede fra 1500-tallet til 1800-tallet, aflæses i resultaterne. Her frøs sundet mellem Danmark og Sverige til og gjorde det muligt for svensken at gå i land i Danmark. Det var medvirkende til, at Danmark måtte afstå Skåne, Halland og Blekinge til Sverige.   
Også den såkaldte middelalderlige varmeperiode omkring år 950-1250 er tydelig i rekonstruktionen som en periode, der gav varme og våde vintre i Danmark.
– Vi kan se, at vejrforholdene i denne periode har afstedkommet noget højere vintertemperaturer i Nordeuropa end i dag, fortæller Jesper Olsen.

En sø af viden

Det er iltindholdet i aflejringer på bunden af en sø i Sydvestgrønland, der har gjort det muligt for forskerne at rekonstruere fortidens nordatlantiske klima. Ved et tilfælde fandt de ud af, at iltindholdet i aflejringerne afspejler det klimafænomen, som kaldes den Nordatlantiske Oscillation (NAO), og som stærkt forenklet kan beskrives som en atmosfærisk trykforskel mellem Island og øgruppen Azorerne, der ligger ud for Portugals kyst. Denne trykforskel bestemmer groft sagt, hvorfra vi får vores vejr og dermed, hvordan vejret bliver.
– Når NAO er positiv, giver det milde og fugtige vintre i Nordeuropa og Nordamerika, mens vintrene på Sydvestgrønland og det nordlige Canada bliver kolde og tørre. Det omvendte gør sig gældende ved negativ NAO, forklarer Jesper Olsen.
I perioder, hvor det har været koldt i Grønland som følge af positiv NAO, har der været mindre ilt til stede på bunden af søen end i de varmere perioder, der er udtryk for negativ NAO. Dermed kan forskerne tegne et billede, der viser, hvordan NAO-fænomenet har varieret gennem tusinder af år i det nordatlantiske område og har skabt vekselvirkninger mellem kolde og varme perioder i f.eks. Nordeuropa.
Om den lidt tilfældige opdagelse fortæller Jesper Olsen:
– Det var ikke en undersøgelse, vi havde designet på forhånd. Men da det gik op for os, at borekernen fra søen kunne bestemme variationer i fortidens atmosfæreforhold, tænkte vi, at det næsten var for godt til at være sandt, og vi måtte lige sunde os over en frokost, inden vi kunne gå videre.

Komplekst klima

Viden om fortidens variationer i atmosfæriske vindforhold er dog langt fra tilstrækkeligt, hvis vi skal forstå mennes-kets indflydelse på klimaet og forsøge at forudsige fremtidens klima.
– Klimaet er en kompleks størrelse, og NAO-fænomenet er kun en af flere naturlige faktorer, der driver klimaet. Andre elementer som transport af varme via havstrømme samt solens aktivitet spiller også ind, forklarer Mads
Faurschou Knudsen.
Derfor arbejder de to forskere nu videre med at skaffe viden om fortidens klima. Blandt andet håber de på at forstå sammenhængen mellem solens aktivitet og klimaet ved at kortlægge solens aktivitet tusinde år tilbage i tiden. Også dette projekt trækker på ekspertise fra flere institutter.
– Det sker i et tæt samarbejde mellem Institut for Fysik og Astronomi og Institut for Geoscience, og det skaber gode synergieffekter, hvor vi hver især bidrager med vigtige perspektiver, når vi for eksempel skal forstå, hvordan solens aktivitet har ændret sig, fortæller Mads Faurschou Knudsen.