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29.9: Globale Klimaveränderungen
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29.9: Global Climate Change

29.9: Globale Klimaveränderungen

Throughout its ~4.5 billion year history, the Earth has experienced periods of warming and cooling. However, the current drastic increase in global temperatures is well outside of the Earth’s cyclic norms, and evidence for human-caused global climate change is compelling. Paleoclimatology, the study of ancient climate conditions, provides ample evidence for human-caused global climate change by comparing recent conditions with those in the past.

Past Periods of Warming and Cooling

In the last 650,000 years alone, there have been seven cycles of glacial advance and retreat. Over 11,000 years ago, the most recent ice age abruptly ended—marking the beginning of our modern climate era, the Holocene geological epoch. Most historical climate changes are associated with small variations in earth’s orbit that changed the amount of the solar radiation received by the Earth.

Paleoclimatology

Paleoclimatology is the study of climatic conditions and their causes and effects throughout the Earth’s geologic past. Paleoclimatologists employ a variety of scientific methods to deduce the past conditions of Earth’s climate and atmospheric system.

Ice Core Data

Ice core samples taken from thick mountain glaciers and polar ice sheets can reveal information about global climate change. Seasonal pauses in ice accumulation can lead to observable layers in ice cores. These layers can be used to establish a chronology, with the lowest layers being the oldest. Researchers can then analyze properties of the ice and the material trapped inside it (e.g., air bubbles and ratios of oxygen and hydrogen isotopes) to reconstruct the Earth’s ancient climate. The European Project for Ice Coring in Antarctica analyzed volcanic ash trapped in ice cores from Antarctica to provide a detailed record of Holocene volcanic history. This record revealed 96 eruptions during the Holocene, with 33 of those eruptions occurring during the last 2,000 years.

Dendroclimatology

Scientists can also study past climate by examining annual tree rings—a field called dendroclimatology. Essentially, tree rings are wider under favorable conditions and narrower during harsh times. Tree rings can be accurately dated by matching rings from sample to sample—even samples from archaeological digs. Although dendroclimatology has limitations, tree rings are useful climate proxies that can be used to create high-resolution climate records for specific geographic locations.

Während ihrer gesamten 4,5 Milliarden Jahre langen Geschichte hat die Erde Phasen der Erwärmung und Abkühlung durchlaufen. Der derzeitige drastische Anstieg der globalen Temperaturen liegt jedoch weit außerhalb der zyklischen Normen der Erde. dDie Beweise für den vom Menschen verursachten globalen Klimawandel sind unbestreitbar. Die Paläoklimatologie, das Studium der antiken Klimabedingungen, liefert zahlreiche Beweise für den vom Menschen verursachten globalen Klimawandel, indem sie die jüngsten Bedingungen mit denen der Vergangenheit vergleicht.

Vergangene Zeiten der Erwärmung und Abkühlung

Alleine in den letzten 650.000 Jahren gab es sieben Zyklen des Vor -und Rückzugs der Gletscher. Vor über 11.000 Jahren endete die jüngste Eiszeit abrupt. Es markierte den Beginn unserer modernen Klimazeit, der geologischen Epoche des Holozäns. Die meisten historischen Klimaveränderungen sind mit kleinen Variationen der Erdumlaufbahn verbunden, durch die sich die Menge der von der Erde empfangenen Sonneneinstrahlung veränderte.

Paläoklimatologie

Die Paläoklimatologie ist das Studium der klimatischen Bedingungen und ihrer Ursachen und Auswirkungen in der gesamten geologischen Vergangenheit der Erde. Paläoklimatologen wenden eine Vielzahl wissenschaftlicher Methoden an, um die vergangenen Bedingungen des Klimas und des atmosphärischen Systems der Erde abzuleiten.

Informationen aus Eiskernen

Eisproben, die aus dicken Gebirgsgletschern und polaren Eisschilden entnommen werden, können Informationen über den globalen Klimawandel liefern. Saisonale Pausen in der Eisanhäufung können zu beobachtbaren Schichten in Eiskernen führen. Diese Schichten können zur Erstellung einer Chronologie verwendet werden, wobei die untersten Schichten die ältesten sind. Die Forscher können dann die Eigenschaften des Eises und des darin eingeschlossenen Materials (z.B. Luftblasen und das Verhältnis von Sauerstoff- und Wasserstoffisotopen) analysieren, um das vergangene Klima der Erde zu rekonstruieren. Das europäische Projekt für Eiskerne in der Antarktis analysierte die in Eiskernen aus der Antarktis eingeschlossene Vulkanasche, um eine detaillierte Aufzeichnung der vulkanischen Geschichte des Holozäns zu erhalten. Diese Aufzeichnung ergab 96 Ausbrüche während des Holozäns, wobei 33 dieser Ausbrüche in den letzten 2.000 Jahren stattfanden.

Die Dendroklimatologie

Wissenschaftler können auch das Klima der Vergangenheit untersuchen, indem sie Jahresringe untersuchen. Dieses Forschungsfeld wird Dendroklimatologie genannt. Im Wesentlichen sind die Jahresringe unter günstigen Bedingungen breiter und in rauen Zeiten schmaler. Baumringe können genau datiert werden, indem man die Ringe von Probe zu Probesogar Proben aus archäologischen Ausgrabungen zusammenführt. Obwohl die Dendroklimatologie Grenzen hat, sind Baumringe nützliche Klima-Proxys, die zur Erstellung scharfer Klimaaufzeichnungen für bestimmte geografische Standorte verwendet werden können.


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