Kmeny starých borovic vypovídají o klimatických změnách v našem letopočtu  
Jan Esper: „Zjistili jsme, že odhady historických teplot pro dobu římskou a středověk byly příliš nízké. Tyto závěry jsou důležité také z hlediska klimatické strategie (climate policy), protože budou ovlivňovat způsob, jak v kontextu minulých teplých období nahlížíme na současné klimatické změny.“

 

Zvětšit obrázek
Borovice lesní neboli sosna (Pinus sylvestris)

V jedné z několika specializovaných odnoží známého vědeckého časopisu Nature, v Nature Climate Change, se objevila nová, prý doposud nejpřesnější rekonstrukce průběhu teploty za posledních 2 000 let. Nelze říci, že se jedná o analýzu globální teploty, protože autoři vycházeli z měření letokruhů borovic lesních (Pinus sylvestris) z území finského Laponska, z oblastí se zeměpisnou šířkou nad 65°. Borovice lesní (sosny) se dožívají maximálně tří set nebo zcela výjimečně téměř čtyř set let, proto základním materiálem pro rekonstrukci teploty v tak dlouhém časovém intervalu byly kmeny dávných stromů, jež se ve velmi dobrém stavu zachovaly potopené na dně jezer, nebo byly už polo-fosilizované nalezeny na březích. Vědci z prastarých polozkamenělých i současných živých jehličnanů získali 587 profilů letokruhů umožňujících s vysokým rozlišením měřit hustotu letního (pozdního) dřeva, které přibývá na vrcholu vegetačního období a je hustější a o něco tmavší, než takzvané časné dřevo odpovídající jarnímu růstu. Rozdíly ve vlastnostech tak umožňují v každém letokruhu živých i v anaerobním prostředí fosilizovaných kmenů identifikovat tu tenkou vrstvičku pletiva, která odráží, jaké v daném roku bylo léto. Ukázalo se, že zejména u borovic z lokalit s vysokou zeměpisnou šířkou je metoda měření hustoty pozdního dřeva pro paleoklimatické rekonstrukce sice náročnější, ale i daleko přednější, než pouhé zjišťování šířky jednotlivých letokruhů.

Zvětšit obrázek
Porovnání grafů hustoty pozdního dřeva a odchylek letního průměru (červen až srpen) přímo měřené teploty od průměru za období 1951 – 1980 odhaluje velmi dobrou korelaci, což zvyšuje důvěryhodnost použité nepřímé paleoklimatologické metody. Kredit: J. Esper et al., Nature Climate Change 2012

 

I když dřevo není teploměrem a stromy nabízejí jenom nepřímé, takzvané proxy údaje, dvanáctičlenný německo-švýcařsko-finsko-skotský tým vedený Janem Esperem z mohučské Univerzity Johanna Gutenberga předvedl ukázkově precizní výkon. Důkazem je dobrá korelace pro období 1876 až 2006, kdy pro Laponsko jsou k dispozici i přímá meteorologická měření. Když z nich vědci vybrali jen každoroční průměrné hodnoty pro čtvrtletí červen, červenec a srpen a výsledný graf porovnali s grafem hustoty pozdního dřeva za zmíněných 130 let, dostali velmi podobné křivky. I když ta „dřevěná“ výkyvy měřených hodnot teploty kopíruje, přece jen je o poznání vyhlazenější, a tedy extrémy potlačuje (obr. vlevo). To lze samozřejmě předpokládat i směrem do minulosti, tedy že jednotlivá léta mohla být teplotně extrémnější, než naznačují staré kmeny. Přesto získaná proxy data jasně vypovídají o mnoholetých anomáliích, výrazných výkyvech i dlouhodobém trendu. Lineární regrese přes více než dvoutisícileté období – od roku 138 před n. l. až po rok 1900 našeho letopočtu - odhaluje postupné ochlazování o 0,3 °C za tisíciletí, které vědci připisují hlavně změnám míry insolace, tedy slunečního ozáření povrchu v důsledku změn polohy Země vůči Slunci (dané precesí rotační osy i změnou excentricity oběžné dráhy - tedy Milankovičovým cyklem). Tento mírný, ale vytrvalý pokles se projevuje jako dlouhodobý trend na pozadí kratších a dynamičtějších výkyvů. Ty jasně dokazují to, co naznačují i historické záznamy - že změny teploty v rámci několika desetiletí nebyly zanedbatelné, a jak na přelomu letopočtů, kdy v době antiky Římané dobývali Evropu a podmanili si i velkou část Britských ostrovů, tak o tisíc let později, v období takzvaného středověkého klimatického optima, bylo minimálně v severní části Evropy, ale pravděpodobně i na celé severní polokouli tepleji, než je nyní (měření končí v roce 2006).


Autoři už v abstraktu poukazují, že dlouhodobé ochlazování se ve výsledcích jiných současných výzkumů, také založených na nepřímých (proxy) datech z letokruhů, nenachází:

„...Předkládáme důkazy založené na údajích o maximální hustotě pozdního dřeva z oblasti severní Skandinávie, které naznačují, že tento ochlazovací trend byl silnější (-0,31 °C za tisíciletí) než se doposud uvádělo a prokazujeme, že tento jev v publikovaných proxy-datech získaných z letokruhů chybí. Dlouhodobý trend, jenž byl nyní odhalen v hodnotách maximální hustoty pozdního dřeva, je ve shodě s globálními klimatickými modely zohledňujícími atmosférickou i oceánskou cirkulaci, které poukazují na albedem řízený zpětný mechanizmus a přesvědčivé letní ochlazování v boreálních a arktických zeměpisných šířkách za poslední dva tisíce let. Tyto výsledky spolu s důsledky orbitálních změn, jež v publikovaných dendrologických záznamech chybí, naznačují, že rozsáhlé rekonstrukce teploty přízemní vrstvy atmosféry, opírající se o údaje získané z letokruhů stromů, pravděpodobně podcenily předindustriální teploty včetně teploty v průběhu středověkého i římského období.“

Zvětšit obrázek
Rekonstrukce letních teplot za období 138 p.n.l. – 1900 n.l. Modrá křivka znázorňuje meziroční letní variace, bílá aproximační křivka zvýrazňuje teplá a chladná období v časové škále desetiletí až staletí, červeně označena přímka lineární regrese zviditelňuje dlouhodobý trend v pozadí. Kredit: J. Esper, Geografický ústav, Univerzita Johanna Gutenberga, Mohuč

 

Co vlastně autoři naznačují? Že výsledky mnohých současných výzkumů sice poskytují podobný obraz teplotních změn za stejně dlouhá období, a dokonce rámcově souhlasí i s jejím grafem v případě, že ho natočíte  proti směru hodinových ručiček tak, aby se červená přímka dlouhodobého trendu (na obrázku vpravo) dostala do horizontální polohy, čímž se zmíněný tisíciletý, studií odhalený pokles odstraní. Tím se vzhledem na současnost sníží maxima dávných teplých období. To pak umožňuje zpochybňovat i dobovými dokumenty dokladovaný fakt, že v dobách historických bylo tepleji, než je dnes. Výsledný graf také vypovídá o tom, že na počátku letopočtu, po teplé periodě vrcholící v době římské, dochází v průběhu necelých asi tři sta let k poklesu průměrné letní teploty o téměř 2 °C. Tato změna mohla být jednou z motivací velkého stěhování národů, kdy se kmeny „barbarů“ přesouvaly hlavně západním a jižním směrem.

Zvětšit obrázek
Z Milankovičových cyklů spočteny teoretické křivky květnové, červnové, červencové a srpnové insolace pro 65. stupeň severní zeměpisné šířky. Každá křivka se podle legendy vpravo nahoře vztahuje k 20., nebo 21. dni příslušného měsíce, v závislosti od toho, v který den byl v červnu daného roku letní slunovrat.

 

Jakou měrou do klimatu fušují Milankovičovy cykly? Zásadní, ale jenom z dlouhodobého hlediska. Jde o jakýsi nosný signál, na který se pak nabalují další variace s kratší periodou, jejichž příčinu musíme hledat jinde – v kombinaci sluneční aktivity, atmosférických a oceánských cirkulací, vulkanické činnosti,... Pohled na grafy letní insolace severních oblastí okolo 65. stupně severní zeměpisné šířky (obr. vlevo), které byly vypočteny z parametrů vzájemné polohy Země – Slunce, nás lehce přesvědčí, že v nich vysvětlení teplého „římského“ období nebo středověkého optima nenalezneme.


 

Článek  Jan Esper et al.: Orbital forcing of tree-ring data je volně přístupný na stránce časopisu Nature Climate Change.


Zdroj: Nature Climate Change, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Datum: 10.07.2012 20:09
Tisk článku


Diskuze:

Milankovičovy cykly

Stanislav Kaštánek,2012-07-12 00:16:59

Paní Gregorová, grafů typu Vašeho odkazu
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/MilankovitchCyclesOrbitandCores.png
na Milankovičovy cykly jsou na internetu spousta. Jistě uznáte, že sama píšete o nejkratším cyklu 24 000 let a tyto Wiki grafy jsou celkové jako součty všech třech Milankovičových cyklů, což pak koreluje s teplotami. Rád bych slyšel odpověď na to, proč před 20 000 lety byla krutá doba ledová, když nejkratší Milanovičův cyklus měl tehdy stejné parametry jako nyní. Jestliže odpověď chybí, proč nejkratšímu Milankovičovu cyklu přikládáte takovou důležitost? Nejspíš proto, že se to klimaspeptikům hodí. Mají konečně jakýsi trend( v originálu trend CHLADU!), který nepatrně klesá, když ho usekneme do roku 1900. Hurá. Zobecnění trendu norských borovic na římské teplotní maximum je pochybné, podobně jak Kremlíkovy borovice z Jamalu nebo jeho zobecnění grónského vrtu na globální teploty. Jsou to účelové výběry dat typu dvakrát za týden jsem měl na zahrádce kroupy = celosvětové krupobití.

Odpovědět

kam se poděla LIA?

Mirek Šejna,2012-07-11 21:35:53

Kam se nám poděla malá doba ledová (LIA). Toto chladné období probíhalo zhruba v letech 1550 až 1850 a jeho vrchol se odehrál v tzv. Maunderově minimu (1645-1715). Ať se na skandinávskou rekonstrukci koukám ze všech stran, tak tam LIA nenacházím. Nejspíš ve Skandinávii žádná LIA nebyla, zatímco jinde ano. Pak je ale možné, že i "Roman warm" se mohla uskutečnit jen ve Skandinávii, zatímco jinde nikoli.
Ale možná nám paní Gregorová poradí, jak máme graf natočit proti směru hodinových ručiček tak, aby se červená přímka dlouhodobého trendu dostala do horizontální polohy, čímž se zmíněná LIA, studií nenalezená, náhle objeví.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-11 22:00:22

ostatní, včetně autorů, na obrázku vidí little ice age...

Odpovědět


Paní Gregorová vidí jen to, co vidět chce

Mirek Šejna,2012-07-12 11:38:04

Já na tom obrázku sice také vidím popis "Little Ice Age", ale nevidím tam ten pokles teplot. Křivka teplot ukazuje, že v období LIA se ve Skandinávii těšili docela příjemným letním teplotám. Naopak nejchladnější léta na té křivce jsou před LIA zhruba v letech 1250-1500 a poté na přelomu 19. a 20.století. Přípomínám, že se traduje, jak v 15.století se ve střední Evropě údajně pěstovaly melouny a žně bývaly už v červnu. Ve Skandinávii ale byla v 15.století léta velmi studená. Samotná LIA měla podle tohoto skandinávského grafu letní teploty celkem v normálu.
Zdá se, že tato studie, kterou klimaskeptici tak nadšeně přivítali, podpořila tvrzení klimatologů, že MWP a LIA probíhaly v různých oblastech Země v různých obdobích. To ale zas neodpovídá doktríně klimaskeptiků.

Odpovědět


Re: Paní Gregorová vidí jen to, co vidět chce

Vladimir Mertan,2018-02-26 21:38:42

V clanku https://www.blogs.uni-mainz.de/fb09climatology/files/2012/03/Esper_2012_GPC1.pdf je obrazok mierne odlisny, nulova ciara je priemer teploty 1951 - 1980. Ciara v clanku pani Gregorovej je klesajuci trend teploty a preto mierne zanika mala doba ladova. Dalej pripominam ze stredoveke klimaticke optimum sa odohravalo v rokoch priblizne 950 - 1250 n.l.co je tiez z grafu pomerne jasne. Takze melony ano, pestovali sa.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-12 12:43:28

...udělejte si přes nulu rovnoběžku s osou x...

Odpovědět


to: Mirek Šejna

Michal Lichvar,2012-07-13 15:28:19

To sedi, LIA zacala najskor na severnych zemepisnych sirkach, uz v 14. storoci, a skoncila pravdepodobne Mauderovym minimom. Co je zaujimave je, ze postup ladovcov a chladne teplotne extremy zacali davno pred Mauderovym minimom.

Mimochodom, aj nedavno skoncene GW bolo len lokalne, napr. cela juzna amerika ochladzovala.

Odpovědět


pane Lichvar

Mirek Šejna,2012-07-13 20:23:05

Tvrdit, že GW nedávno skončilo, může jen klimatologický nedouk, nebo šarlatán Kremlík. A tvrdit k tomu navíc, že Jižní Amerika se ochlazuje, to už by si netroufl ani Kremlík, ale jen pan Lichvar.
Zde je rozložení teplotních odchylek:
rok 2011 http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/service/global/map-blended-mntp/201101-201112.gif
rok 2010 http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/service/global/map-blended-mntp/201001-201012.gif
rok 2009 http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/service/global/map-blended-mntp/200901-200912.gif
Ochlazování může vidět v Jižní Americe jen barvoslepý, co nerozezná červenou od modré.

Odpovědět

Jedna lastovička leto nerobí

Pavol Zelený,2012-07-11 10:55:19

Ak chceme niečo tvrdiť pre celú severnú pologuľu a pre celoročný priemer hemisférickej teploty, musíme vychádzať z množstva multiproxy rekonštrukcií po celej severnej pologuli a tie nám hovoria niečo iné, ako podsúva čitateľovi pani Dagmar Gregorová. Jednou z takýchto hemisférických multiproxy rekonštrukcií pre severnú pologuľu je Moberg et. al 2005, tu je výsledná rekonštrukcia: https://files.pbworks.com/download/It3fDeIaDW/thevikingworld/4886788/Moberg%20et%20al%202005%20full%20annotation.png?ld=1
Ako vidíme, rekonštrukcia končí rokom 1976 a ak by sme pridali oteplenie od roku 1976 dodnes na základe prístrojových meraní, tam nám vychádza, že za posledných 2000 rokov je najteplejšie na severnej pologuli v celoročnom priemere práve v posledných troch desaťročiach. Snaha klimaskeptikov dokázať opak naráža na jedno známe porekadlo, že jedna lastovička leto nerobí.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-11 11:00:55

no a práve také rekonštrukcie majú autori súčasnej práce na mysli...

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-11 11:07:04

áááá, už viem od koho "odpisujete":
Mann argues that Esper's tree-ring measurements come from high latitudes and reflect only summer temperatures. "The implications of this study are vastly overstated by the authors," he says.

Pre ostatných - Michael E. Mann, hlavný autor "hokejky"...

Odpovědět


Moberg et. al 2005

Pavol Zelený,2012-07-11 11:20:54

Pani Gregorová, multiproxy hemisférická rekonštrukcia Moberg et. al 2005 je jedna z mála hemisférických rekonštrukcií, ktoré citujú aj klimaskeptici, teda žiadny Mann.
http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/pubs/moberg2005/moberg2005.html

Odpovědět

Čistá klimaskeptická špekulácia

Pavol Zelený,2012-07-11 08:25:57

Treba jasne napísať, že rekonštrukcia sa týka Laponska a letných teplôt. Nič viac a nič menej. Každá úvaha, ktorá sa snaží z toho "vyrobiť" teploty na severnej pologuli a v ročnom priemere je čistou špekuláciou. O to sa pokúsila aj Dagmar Gregorová:
"Tento mírný, ale vytrvalý pokles se projevuje jako dlouhodobý trend na pozadí kratších a dynamičtějších výkyvů. Ty jasně dokazují to, co naznačují i historické záznamy - že změny teploty v rámci několika desetiletí nebyly zanedbatelné, a jak na přelomu letopočtů, kdy v době antiky Římané dobývali Evropu a podmanili si i velkou část Britských ostrovů, tak o tisíc let později, v období takzvaného středověkého klimatického optima, bylo minimálně v severní části Evropy, ale pravděpodobně i na celé severní polokouli tepleji, než je nyní (měření končí v roce 2006)."
Takýto záver pani Gregorova je špekuláciou, ktorej sa klimaskeptici často dopúšťajú. Váš záver platí pre Laponsko a pre letné teploty a rozhodne ho nemôžeme rozšíriť na celú severnú pologuľu a ročné priemery teploty.

Odpovědět


Proc ne?

Daniel Das,2012-07-11 08:56:43

Proc nemuzeme? Nedavno vysla studie, ktera naleza dukazy, ze stredoveke klimaticke optimum nebylo zadne lokalni otepleni, ale zrejme se tykalo i jizni polokoule. Mate nejake relevantni dukazy proc tedy ne?

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-11 09:19:42

Pán Green... už zase??? Chcete, aby "pravda" vyzerala takto: Je síce fakt, že tento výskum naznačuje, že v minulosti mohlo byť aj teplejšie, ale ak by to náhodou i tak bolo (čo určite IPCC ešte niekoľkými cielenými štúdiami určite preverí a chybu nájde), potom to platí len pre časť Laponska. U nás v strednej Európe máme bezprecedentne teplo teraz a všetky záznamy o nejakom pestovaní viniča a olív v dobách rímskych v oblastiach, na ktorých to klimatické podmienky dnes nedovoľujú, sú historickou dezinformáciou....???
Prečítajte si dobre podnadpis - citáciu samotného autora, Nemca a určite nie klimaskeptika: "Tyto závěry jsou důležité také z hlediska klimatické strategie (climate policy), protože budou ovlivňovat způsob, jak v kontextu teplých období minulosti nahlížíme na současné klimatické změny.“ Žeby tým myslel len časť Fínska???

Odpovědět


P.S.

Dagmar Gregorova,2012-07-11 10:22:41

...a to som "zanedbala" ešte jednu autorovu "poznámku", ktorú asi tiež nemyslel len pre Laponsko:
"Our results suggest that the large-scale climate reconstruction shown by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) likely underestimate this long-term cooling trend over the past few millennia."

Pán Green, keby išlo o tri stromy a menej presnú rekonštrukciu potvrdzujúcu známu Mannovu hokejku, to by malo celoplanetárny význam, že?

Odpovědět


Treba sa držať faktov, nie špekulácií

Pavol Zelený,2012-07-11 10:34:27

Rozhodne sa treba držať faktov a nie špekulácií pani Gregorová. Váš článok je síce pekný, ale v časti, ktorú som citoval vyslovene špekulujete, také niečo nie je záverom tej práce, to Ste si vymyslela Vy, pretože to korešponduje s Vašim klimaskeptickým videním sveta. Ak sa máme držať faktov, potom práca hovorí jedine to, čo je napísané v tej práci a nie to, čo Ste tam pridala vy ako klimaskeptickú omáčku. Formulácia, s ktorou by sa dalo súhlasiť je takáto:
"V Laponsku pred 2000 rokmi boli letá teplejšie cca o 0.6°C ako dnes." A dám aj jeden racionálny dôvod: Ak niečo zistím v Laponsku a v lete, nemusím to isté zistiť v Grécku a v zime. Ak to isté, čo v Laponsku zistím aj inde a nielen v lete, ale počas všetkých ročných období, tak až potom môžem robiť také závery, Ste urobila Vy pani Dagmar Gregorová. Laponsko sa totiž od Grécka odlišuje tým, že vplyv zmien insolácie (Milankovič) je tam iný (iná zemepisná šírka) a Grécko určite nebolo ovplyvňované zmenami Golfského prúdu tak, ako Škandinávia. A našli by sa aj iné rozdiely, ale tieto dva sú najpodstatnejšie.
Ak chceme niečo tvrdiť pre celú severnú pologuľu a pre celoročný priemer hemisférickej teploty, musíme vychádzať z množstva multiproxy rekonštrukcií po celej severnej hemisfére a tie nám hovoria niečo iné, ako podsúvate čitateľovi Vy. Jedna lastovička leto nerobí.

Odpovědět


Dagmar Gregorova,2012-07-11 10:57:57

How did the Romans manage to grow grapes in northern England when most climate studies suggest the weather was much cooler then?

Medieval warm period in Antarctica:
http://syr.edu/news/articles/2012/ikaite-03-12.html

http://www.sciencedirect.com/science/article
/pii/S0012821X12000659

Odpovědět


Moberg et. al 2005

Pavol Zelený,2012-07-11 11:28:14

According to our reconstruction, high temperatures - similar to those observed in the twentieth century before 1990- occurred around AD 1000 to 1100, and minimum temperatures that are about 0.7K below the average of 1961-90 occurred around AD 1600. This large natural variability in the past suggests an important role of natural multicentennial variability that is likely to continue.
http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/pubs/moberg2005/moberg2005.html
Podľa tejto multiproxy rekonštrukcie pre severnú pologuľu sa oteplenie medzi rokmi AD 1000 až 1100 dá porovnať iba s teplotami pred rokom 1990. Po roku 1990 sa však ďalej otepľovalo a teda teploty na severnej pologuli v celoročnom priemere sú od roku 1990 dodnes už vyššie, ako boli v AD 1000 až 1100.

Odpovědět

trend

Stanislav Kaštánek,2012-07-11 01:08:28

Lineární trend končí rokem 1900, což vypadá cíleně, vliv pokročilé civilizace je tedy neviditelný. Kdyby to byl nějaký klouzavý průměr, tak křivku u posledních let určit nelze, u lineárního trendu se určit dá a není tam.
Graf Milankovičova cyklu insolace na 65°je hezký. Před 20 000 roky (vrchol doby ledové) měl pro červen a červenec stejné hodnoty jako dnes, což je odpověď na to, že toto hledisko naklonění osy ( nejkratší Milankovičův cyklus s periodou zhruba 24 000 let) nestačí vysvětlit GLOBÁLNÍ dlouhodobé změny.
Doba ledová má šanci nastat, když všechny Milankovičovy cykly jsou v minimu, zvláště cyklus 100 000 let daný excenticitou.

Odpovědět


nehledejte v tom komplot klimaskeptiků

Dagmar Gregorova,2012-07-11 05:39:19

Ad: "Lineární trend končí rokem 1900, což vypadá cíleně..."
Ale v tom období na pozadí klimatických změn tento trend byl a zkreslení bychom se dopustili, jestli bychom chtěli trend hledat i v období, kdy míra insolace způsobená konstelací Země - Slunce se měnila (udělejte si superpozici křivek v posledním grafu, nebo si prohlédněte podrobněji současnost na grafu Q zde: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/53/MilankovitchCyclesOrbitandCores.png.
Autoři v žádném případě nepatři mezi "klimaskeptiky", tématu současného oteplování se v podstatě vyhýbají, jen poukazují na to (a prokazují to - viz originální článek a supplementary info), že jiné dlouhodobé paleoklimatické analýzy vliv Milankovičových cyklů v předindustriální době nezohledňovaly. Nemusíte ve výsledné křivce hledat žádný dlouhodobý trend, ona se tím nezmění...

Odpovědět

A jak je to tedy s tím člověkem?

Michal Vojtíšek,2012-07-10 23:13:03

Existuje v těch různých grafech nějaká korelace mezi průměrnou teplotou a lidským využívání energie , uhlí , ropa atd.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace