Die Rekonstruktion der Erdgeschichte zeigt die Bedeutung des Temperaturanstiegs.
Mit Daten von 73 Eis- und Sedimentkernüberwachungsstandorten auf der ganzen Welt haben Wissenschaftler die Temperaturgeschichte der Erde bis zum Ende der letzten Eiszeit rekonstruiert.
Die Analyse zeigt, dass der Planet heute wärmer ist als in 70 bis 80 Prozent der letzten 11.300 Jahre.
Die Ergebnisse der Studie von Forschern der Oregon State University (OSU) und der Harvard University wurden diese Woche in einem Artikel in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
Der leitende Schriftsteller Shaun Marcott von der OSU sagt, dass sich frühere Forschungen zur globalen Temperaturänderung in der Vergangenheit weitgehend auf die letzten 2000 Jahre konzentriert haben.
Wissenschaftler betrachten einen Eisbohrkern von der Bohrstelle West Antarctic Ice Sheet Divide. Bildnachweis: Thomas Bauska, OSU
Die Verlängerung der Rekonstruktion der globalen Temperaturen bis zum Ende der letzten Eiszeit bringt das heutige Klima in einen größeren Zusammenhang.
„Wir wussten bereits, dass die Erde heute auf globaler Ebene wärmer ist als in den vergangenen 2000 Jahren“, sagt Marcott. "Jetzt wissen wir, dass es wärmer ist als die meisten in den letzten 11.300 Jahren."
"Das letzte Jahrhundert ist die Anomalie in dieser Aufzeichnung der globalen Temperatur seit dem Ende der letzten Eiszeit", sagt Candace Major, Programmdirektorin in der Abteilung für Ozeanwissenschaften der National Science Foundation (NSF). Die Forschung wurde vom Paläoklima-Programm der Abteilung für Atmosphären- und Geowissenschaften der NSF finanziert.
"Diese Forschung zeigt, dass wir seit Beginn der industriellen Revolution fast den gleichen Temperaturwechsel erlebt haben", sagt Major, "wie in den letzten 11.000 Jahren der Erdgeschichte - aber dieser Wechsel vollzog sich viel schneller."
Leuchtende blaue Eisberge, die in Jokulsarlon-Gletscherlagune an der Dämmerung, Island schwimmen. Bildnachweis: Shutterstock / Anna Morgan
Von Belang sind Prognosen der globalen Temperatur für das Jahr 2100, wenn Klimamodelle, die vom Zwischenstaatlichen Gremium für Klimaänderungen evaluiert wurden, zeigen, dass die Temperaturen in der als Holozän bekannten Zeit von 11.300 Jahren unter allen plausiblen Treibhausgasemissionsszenarien die wärmsten Temperaturen überschreiten werden.
Peter Clark, ein Paläoklimatologe der OSU und Mitautor des Wissenschaftspapiers, sagt, dass viele vorherige Temperaturrekonstruktionen regional waren und nicht in einen globalen Zusammenhang gestellt wurden.
„Betrachtet man nur einen Teil der Welt, kann die Temperaturgeschichte durch regionale Klimaprozesse wie El Niño oder Monsunschwankungen beeinflusst werden“, sagt Clark.
"Wenn Sie jedoch Daten von Standorten auf der ganzen Welt kombinieren, können Sie diese regionalen Anomalien auswerten und einen klaren Überblick über die globale Temperaturhistorie der Erde gewinnen."
Was diese Geschichte zeigt, sagen die Forscher, ist, dass die Erde in den letzten 5.000 Jahren durchschnittlich um 1,3 Grad Fahrenheit abgekühlt ist - bis zu den letzten 100 Jahren, als sie sich um 1,3 Grad F erwärmt hat.
Die größten Veränderungen waren auf der nördlichen Hemisphäre zu verzeichnen, wo mehr Landmassen und mehr Menschen als auf der südlichen Hemisphäre leben.
Klimamodelle prognostizieren, dass die globale Temperatur bis zum Ende dieses Jahrhunderts um weitere 2,0 bis 11,5 Grad Celsius ansteigen wird, was weitgehend von der Größe der Kohlenstoffemissionen abhängt.
"Was am meisten beunruhigt", sagt Clark, "ist, dass diese Erwärmung signifikant größer sein wird als zu irgendeinem Zeitpunkt in den letzten 11.300 Jahren."
Gezeigt wird ein westantarktischer Ice Sheet Divide-Eisbohrkern. Kerne zeigen vergangene Lufttemperaturen. Bildnachweis: Thomas Bauska, OSU
Laut Marcott ist einer der natürlichen Faktoren, die die globalen Temperaturen in den letzten 11.300 Jahren beeinflussen, eine allmähliche Änderung der Verteilung der Sonneneinstrahlung, die mit der Position der Erde relativ zur Sonne zusammenhängt.
"Während der wärmsten Zeit des Holozäns war die Erde so positioniert, dass sich die Sommer auf der nördlichen Hemisphäre stärker erwärmten", sagt Marcott.
"Als sich die Ausrichtung der Erde änderte, wurden die Sommer auf der nördlichen Hemisphäre kühler, und wir sollten diesem langfristigen Abkühlungstrend jetzt fast auf den Grund gehen - aber das sind wir natürlich nicht."
Das Forscherteam, zu dem Jeremy Shakun von Harvard und Alan Mix von OSU gehörten, verwendete hauptsächlich Fossilien aus Sedimentkernen des Ozeans und terrestrischen Archiven, um die Temperaturgeschichte zu rekonstruieren.
Die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Fossilien - einschließlich der Arten sowie ihrer chemischen Zusammensetzung und Isotopenverhältnisse - liefern zuverlässige Proxy-Aufzeichnungen für vergangene Temperaturen, indem sie auf moderne Temperaturaufzeichnungen kalibriert werden.
Die Datenanalysen von 73 Standorten ermöglichen ein globales Bild der Erdgeschichte und bieten einen neuen Ansatz für die Analyse des Klimawandels.
"Das Klima auf der Erde ist komplex und reagiert auf vielfältige Einflüsse wie Kohlendioxid und Sonneneinstrahlung", sagt Marcott.
„Beide haben sich in den letzten 11.000 Jahren nur sehr langsam verändert. In den letzten 100 Jahren war der Anstieg des Kohlendioxids durch erhöhte Emissionen durch menschliche Aktivitäten jedoch erheblich.
"Es ist die einzige Variable, die den raschen Anstieg der globalen Temperaturen am besten erklären kann."
Über NSF