Jääkauden jälkeinen ilmastohistoria pähkinänkuoressa - osa 1

Ilmastorealismi julkaisee kahdessa osassa professori Antero Järvisen ilmastohistoriallisen tiivistelmän. Kirjoituksen toinen osa löytyy täältä.

________________________________________________________________________ 

Tämä kirjoitus käsittelee viimeisimmän Veiksel- eli Würm-jääkauden jälkeisen ajan eli holoseenikauden globaalia ilmastokehitystä. Laadin sen alun perin muistilapukseni, mutta toivon, että siitä olisi iloa muillekin ilmastonmuutosten hahmottamisessa. Tiivis katsaus perustuu satoihin tutkimuksiin, joita on tässä mahdotonta luetella. Lopussa on muutama yleistajuinen kirjallisuusviite, joiden avulla saa lisätietoa aihepiiristä, varsinkin ilmaston kulttuurivaikutuksista. Netistä löytyy suomeksi hyvä holoseeniajan-yhteenveto ja Mauri Timosen hieno kuvaesitys Suomen ilmaston kehityksestä, joita pyrin täydentämään. Joukkoon olen ripotellut mielenkiintoisia yksityiskohtia ihmiselämästä ja luonnosta.

Holoseenin alku

Jääkausi yritti päättyä jo Bölling-Alleröd-välivaiheen eli interstadiaalin aikana noin 14600-12600 vuotta sitten (Kuva 1). Lämpeneminen oli nopeaa, noin 10 °C alle sadassa vuodessa. Mm. mammutti hävisi tuolloin Euroopasta. Nuorempi Dryas-kausi keskeytti kuitenkin suotuisan kehityksen tuhanneksi vuodeksi. Tämä hyvin kylmä kausi on saanut nimensä lapinvuokosta, Dryas octopetala, joka yllättäen ilmaantui uudelleen Keski-Eurooppaankin. Varsinainen holoseeniaika alkoi ilmaston rajulla lämpenemisellä noin 11600 vuotta sitten. Lämpötila nousi huomattavasti muutamassa vuosikymmenessä. Maanviljely ja kotieläinten kesyttäminen alkoi Lähi-idässä ja Kiinassa pian tämän jälkeen, 10000 vuotta sitten. Jo 3500 vuotta sitten lähes kaikki nykyiset hyötykasvit ja -eläimet oli kesytetty.

Kuva 1. Lämpötilan kehitys jääkauden päättymisestä nykyaikaan Keski-Grönlannissa jääkairausten mukaan. BC = vuosia ennen Kristusta, AD = vuosia jälkeen Kristuksen. Vaakasuora viiva kuvaa nykyistä lämpötilaa (Present temperature). Muut seikat on kerrottu tekstissä. Lähde: Alley, R. B. 2000. The Younger Dryas cold interval as viewed from central Greenland. Quaternary Science Review 19:213-226. Pohjoismaissa kehitys on ollut hyvin samankaltaista (linkki: http://ilmastorealismia.blogspot.fi/2015/01/ilmastoharhan-lyhyt-historia.html).

Mannerjäätikkö suli lopullisesti Pohjoismaista noin 9000-8500 vuotta sitten, viimeisimpien joukossa Kolarista. Atlanttisella lämpökaudella (Holocene Warm Period, noin 9200-5700 vuotta sitten) kasvillisuus valtasi nopeasti jään alta paljastuneet maat ja eteni mm. tuntureilla korkeammalle kuin koskaan sen jälkeen (Kuva 2). Jääkauden päätyttyä maapallon väkiluku oli noin 7 miljoonaa ihmistä (Euroopassa vain noin 10000), nyt yli 7 miljardia. Mustanmeren Välimerestä eristänyt Bosporinsalmi murtui 8400 vuotta sitten. Tämä kaikkien aikojen suurimpiin ympäristökatastrofeihin kuuluva tulva lienee Raamatun vedenpaisumuskertomusten taustalla. Makeavetinen Mustameri muuttui hetkessä suolaiseksi ja peitti alleen sen rannoilla kukoistaneen metsästys-, kalastus- ja maanviljelyskulttuurin.

Kuva 2. Metsänrajan korkeuden (mpy) vaihtelu Pohjois-Norjassa Dividalenissa viimeisen 10000 vuoden aikana maaperäsedimenttien mukaan. Is-bre = jäätikkö, Mellom-alpin vegetasjon = keskialpiininen kasvillisuus, fjell-heier = tunturinummet, snøleier = lumimaat, bjørk = koivu, furu = mänty, tindved = kellokanerva. Lähde: Vorren ym.1999. Klimautviklingen i Troms og Vesterålen de siste 26000 år. Ottar n:o 4: 29-35.

Noin 9000-7000 vuotta sitten suomalais-ugrilaiset metsästäjä-kalastaja-keräilijä –kansat asuttivat nykyisen Suomen, Ruotsin ja Norjan kattavan alueen. Noin 7000-5000 vuotta sitten, Itämeren Litorinamerivaiheessa, indoeurooppalaisia kieliä puhuneet maanviljelijäkansat levisivät pohjoiseen. Euroopan reunalla asuneet suomalaiset säilyttivät kielensä, vaikka lopulta omaksuivatkin maanviljelyksen. Vain baskit olivat samanlaisia jääräpäitä. Geenitutkimukset viittaavat siihen, että maahanmuuttajat, pääasiassa miehet, tulivat Lähi-idästä Tonavaa pitkin ja avioituivat paikallisten kivikautisten naisten kanssa.

Holoseenikausi on ihmisen kausi, jonka alussa päättyi luonnon kausi. Se mitä me luonnonsuojelijat yritämme säilyttää ei ole ’luontoa’, vaan meille tuttua luontoa, tällä hetkellä valitsevaa ekologista tilaa, joka on usein kaikkea muuta kuin ’luonnollista’. Esimerkiksi kivikaudella Iso-Britanniassa oli 17000 karhua, mutta viimeinenkin niistä oli tapettu keskiajan lämpökauteen mennessä noin tuhat vuotta sitten. Britanniaa kolmanneksen suuremmassa Suomessa on tällä hetkellä noin 1500 karhua. Polynesialaiset uudisasukkaat (maorit) söivät sukupuuttoon jopa 275 kiloa painaneet Uuden-Seelannin moalinnut noin 1500 jKr. Samalla kuoli nälkään niitä saalistanut haastinkotka, tiettävästi suurin koskaan elänyt haukkalintu. Jne. jne.

Holoseenin ilmasto-optimi

Maan kiertoradan muoto ja etäisyys Auringosta vaihtelevat kymmenien tuhansien vuosien pituisissa sykleissä. Tästä syystä Maahan tulevan auringonsäteilyn määrä vaihtelee. Helsingin leveysasteilla säteily saavutti huippunsa noin 10000 vuotta sitten ja on sen jälkeen tasaisesti laskenut nykypäivään niin, että saamme nykyisin kesällä auringonsäteilyä noin 7 % vähemmän kuin 10000 vuotta sitten. Säteilyn laskun syy on maapallon kallistuskulman hidas ja pitkäaikainen muutos kauemmaksi Auringosta. Tulivuorenpurkaukset ovat syventäneet kylmyysloukkuja. Noin 4000 vuoden ajan ilmasto oli 3-4 astetta nykyistä lämpimämpää (Pohjois-Siperiassa jopa 6 astetta lämpimämpi), joskin vähitellen kylmenevää. Pasaatituulten kohtaamisvyöhyke (Intertropical Convergence Zone, ITCZ) sijaitsi tavallista pohjoisempana, mikä toi monsuunisateita Itä-Afrikkaan ja Saharaan, joka muuttui vihreäksi, suurten järvien ja jokien laikuttamaksi ruohosavanniksi (Kuva 3), jossa asusti mm. virtahepoja ja jossa alkoi nautakarjan kesytys alkuhärästä (Bos primigenius; kuoli sukupuuttoon noin 1627 jKr.).

Kuva 3. Afrikan kasvillisuusvyöhykkeet viimeisen jääkauden loppuaikana (vasen), jääkauden jälkeen 7500 vuotta sitten (keskellä) ja nykyisin (oikea). Savannit (Grasslands) on esitetty keltaisella. Lähde: http://www.esd.ornl.gov/projects/qen/nercAFRICA.html.

Jääjärvien äkillinen sulaminen Kanadassa ja niiden vesien päätyminen Hudsoninlahden kautta Atlanttiin noin 8200 vuotta sitten (Kuva 1) aiheutti ilmaston kylmenemisen mahdollisesti hidastamalla Golfvirtaa. Esimerkiksi Grönlannin lämpötila putosi 3,3 astetta 20 vuodessa. Tähän 150 vuotta kestäneeseen kylmyysjaksoon osui myös Siperian korkeapainejakso (millennial Siberian high), joka toi pohjoiseen ankarat talvet ja Lähi-itään maanviljelysyhteisöjä hävittäneen kuivuuden. Muutos kohti pysyvästi kylmempää ilmastoa tapahtui toisen Siperian korkeapainejakson aikana 6000-5000 vuotta sitten, jolloin pasaatituulten kohtaamisvyöhyke siirtyi kohti etelää, mikä päätti holoseenin megamonsuunivaiheen ja johti Saharan aavikoitumiseen ja Niilin virtaaman vähenemiseen. Edellisen kerran Sahara oli ollut autiomaata 12900-11500 vuotta sitten.

Vastaavanlaisia noin tuhat vuotta kestäneitä Siperian korkeapainejaksoja on ollut neljä kertaa holoseenin aikana, viimeksi pikkujääkaudella. Kylmien korkeapainejaksojen syynä pidetään Auringon aktiivisuuden minimiä (noin 2300 vuotta pitkä Hallstatt-aurinkosykli).

Yllättäen myös nykyisenlainen El Niño-ilmiö aktivoitui noin 5000 vuotta sitten ja toi lämpöä ja sateita Tyynenmeren itärannikolle, mutta kuivuutta monsuunialueille Etelä- ja Kaakkois-Aasiaan sekä Australiaan. Holoseenin ilmasto-optimi oli ohi: Viileä ja kuiva ilmastosykli kiusasi maanviljelijöitä noin 2000 vuotta. Esimerkiksi Turkissa ja Lähi-idässä monet järvet kuivuivat kahdeksisadaksi vuodeksi, mikä aiheutti ensimmäisten korkeakulttuureiden sortumisen (mm. Uruk). Tirolin Alpeilla menehtynyt jäämies Ötzi hautautui etenevän jäätikön alle noin 5200 vuotta sitten. Tätä edeltäneen lämpöhuipun aikana Alpit olivat olleet lähes jäättömät (Kuva 4).

Kuva 4. Vihreät Alpit 2000 vuotta sitten (vasen) ja nykyiset valkeat Alpit (oikea). Lähde: Schlüchter & Jörin 2004. Holz- und Torffunde als Klimaindikatoren. Alpen ohne Gletscher? Die Alpen 6: 34-47.

Tyynellämerellä vaikuttavan El Niñon vastinpari on La Niña-ilmiö. Yhdessä ne muodostavat ”Eteläisen heilahtelun”, jota kutsutaan lyhenteellä ENSO (El Niño – Southern Oscillation). Pohjois-Atlantin oskillaatio (North Atlantic Oscillation, NAO) kuvaa puolestaan leveyspiirien välisiä ilmanpainevaihteluja, jotka ovat verrannollisia länsituulten vaihteluihin. ENSOn ja NAOn välillä on myös yhteys: Pohjois-Atlantin kylmät olosuhteet (negatiivinen NAO-indeksi) liittyvät voimakkaaseen El Niñoon, lämpimät olosuhteet (positiivinen NAO-indeksi) La Niñaan. Seurauksena on jatkuvasti muuttuva kolmiodraama, jonka ääripäitä ovat positiivinen NAO (lämmin Pohjola) + La Niña + voimakas Aasian monsuuni sekä negatiivinen NAO (kylmä Pohjola) + El Niño + heikko Aasian monsuuni.

___________________________________________________________________

Kirjoituksen toisen osan voit lukea 29.2.2016 alkaen täältä.