La Terra si stava già riscaldando o il riscaldamento globale ha invertito una tendenza al raffreddamento?

Nel corso dell’ultimo secolo, la temperatura media della Terra è aumentata rapidamente aumentato di circa 1 grado Celsius (1,8 gradi Fahrenheit).Le prove sono difficili da contestare.Proviene da termometri e altri sensori in tutto il mondo.

Ma che dire delle migliaia di anni prima della rivoluzione industriale, prima dei termometri e prima che l’uomo riscaldasse il clima? rilascio di anidride carbonica che intrappola il calore dai combustibili fossili?

Allora la temperatura della Terra si stava riscaldando o raffreddando?

Anche se gli scienziati sanno di più sugli ultimi 6.000 anni che su qualsiasi altro intervallo multimillenario, gli studi su questa tendenza a lungo termine della temperatura globale sono arrivati ​​a conclusioni contrastanti.

Per cercare di risolvere la differenza, abbiamo condotto una valutazione completa, su scala globale, delle prove esistenti, compresi sia gli archivi naturali, come gli anelli degli alberi e i sedimenti del fondale marino, sia i modelli climatici.I nostri risultati, pubblicato nel febbraio15, 2023, suggeriscono modi per migliorare le previsioni climatiche per evitare di perdere alcuni importanti feedback climatici lenti e naturali.

Il riscaldamento globale nel contesto

Scienziati come noi che studiano il clima del passato, o paleoclima, cerca dati sulla temperatura risalenti a molto tempo fa, molto prima dei termometri e dei satelliti.

Abbiamo due opzioni:Possiamo trovare informazioni sul clima passato memorizzate negli archivi naturali, oppure possiamo simulare il passato utilizzando modelli climatici.

Esistono diversi archivi naturali che registrano i cambiamenti del clima nel tempo.Gli anelli di crescita che si formano ogni anno alberi, stalagmiti E coralli può essere utilizzato per ricostruire la temperatura passata.Dati simili si possono trovare in ghiaccio del ghiacciaio e in minuscole conchiglie trovate nel sedimento che si accumula nel tempo sul fondo dell'oceano O laghi.Questi servono come sostituti, o proxy, per le misurazioni basate sul termometro.

Ad esempio, i cambiamenti nella larghezza degli anelli degli alberi possono registrare le variazioni di temperatura.Se la temperatura durante la stagione di crescita è troppo fredda, l'anello degli alberi che si forma in quell'anno è più sottile di quello di un anno con temperature più calde.

Un altro indicatore della temperatura si trova nei sedimenti del fondale marino, nei resti di minuscole creature che vivono nell'oceano chiamate foraminiferi.Quando un foraminifero è vivo, la sua composizione chimica il guscio cambia a seconda della temperatura dell'oceano.Quando muore, il guscio affonda e nel tempo viene sepolto da altri detriti, formando strati di sedimenti sul fondo dell'oceano.I paleoclimatologi possono quindi estrarre nuclei di sedimenti e analizzare chimicamente i gusci in quegli strati per determinarne la composizione e l’età, a volte risalendo a millenni.

I modelli climatici, l’altro nostro strumento per esplorare gli ambienti del passato, sono rappresentazioni matematiche del sistema climatico della Terra.Modellano le relazioni tra atmosfera, biosfera e idrosfera per creare la nostra migliore replica della realtà.

I modelli climatici sono abituati studiare le condizioni attuali, prevedere cambiamenti nel futuro E ricostruire il passato.Ad esempio, gli scienziati possono inserire le concentrazioni passate di gas serra, da cui conosciamo informazioni immagazzinate in minuscole bolle nel ghiaccio antico, e il modello può utilizzare tali informazioni per simulare la temperatura passata.Per testarne l'accuratezza vengono utilizzati dati climatici moderni e dettagli provenienti da archivi naturali.

I dati proxy e i modelli climatici hanno punti di forza diversi.

I proxy sono tangibili e misurabili e spesso hanno una risposta ben compresa alla temperatura.Tuttavia, non sono distribuiti uniformemente nel mondo o nel tempo.Ciò rende difficile ricostruire le temperature globali e continue.

Al contrario, i modelli climatici sono continui nello spazio e nel tempo, ma sebbene siano spesso molto abili, non riusciranno mai a catturare ogni dettaglio del sistema climatico.

Un enigma della paleo-temperatura

Nel nostro nuovo documento di revisione, abbiamo valutato la teoria del clima, i dati proxy e le simulazioni di modelli, concentrandoci sugli indicatori della temperatura globale.Abbiamo considerato attentamente i processi naturali che influenzano il clima, comprese le variazioni a lungo termine L’orbita della Terra attorno al Sole, concentrazioni di gas serra, eruzioni vulcaniche E la forza dell’energia termica del Sole.

Abbiamo anche esaminato importanti feedback climatici, come i cambiamenti della vegetazione e del ghiaccio marino influenzare la temperatura globale.Ad esempio, ci sono prove evidenti che ciò avvenga meno ghiaccio marino artico E maggiore copertura vegetale esisteva durante un periodo di circa 6.000 anni fa rispetto al 19° secolo.Ciò avrebbe oscurato la superficie terrestre, facendole assorbire più calore.

I nostri due tipi di prove offrono risposte diverse riguardo all’andamento della temperatura della Terra nel corso dei 6.000 anni prima del moderno riscaldamento globale.Gli archivi naturali mostrano generalmente che la temperatura media della Terra circa 6.000 anni fa era più calda circa 0,7 C (1,3 F) rispetto alla mediana del 19° secolo, per poi raffreddarsi gradualmente fino alla Rivoluzione Industriale.Abbiamo scoperto che la maggior parte delle prove punta a questo risultato.

Nel frattempo, i modelli climatici mostrano generalmente una leggera tendenza al riscaldamento, corrispondente a un graduale aumento dell’anidride carbonica si svilupparono società basate sull’agricoltura durante i millenni successivi le calotte glaciali si ritirarono nell'emisfero settentrionale.

Come migliorare le previsioni climatiche

La nostra valutazione evidenzia alcuni modi per migliorare le previsioni climatiche.

Ad esempio, abbiamo scoperto che i modelli sarebbero più potenti se rappresentassero in modo più completo determinati feedback climatici.Uno esperimento sul modello climatico che includeva una maggiore copertura vegetale in alcune regioni 6.000 anni fa, è stato in grado di simulare il picco di temperatura globale che vediamo nei record proxy, a differenza della maggior parte delle altre simulazioni di modelli, che non includono questa vegetazione espansa.

Comprendere e incorporare meglio questi e altri feedback sarà importante mentre gli scienziati continuano a migliorare la nostra capacità di prevedere i cambiamenti futuri.