Istidernes periodicitet og sammenhængen mellem temperaturer og drivhusgasser
Gennem de sidste 800 tusinde år har der været otte istider. Under istiderne har kontinenterne været dækket af iskapper, og den globale middeltemperatur har været lav - hvilket afspejles i temperaturprofilerne fra Antarktis. Istiderne har været adskilt af kortere og varmere mellemistider, hvoraf den nuværende mellemistid, Holocæn, er en. Istidsperioderne har varieret mellem 40-100 tusinde år, medens mellemistiderne har været kortere, typisk 5-40 tusinde år.
Istidernes kommen og gåen er tæt forbundet med den periodiske variation i jordens bane omkring solen - den såkaldte Milankovichteori (Læs mere på Wikipedia - åbner i nyt vindue). Jordens bane omkring solen er beskrevet ved tre såkaldte baneparametre, som ændrer sig over tusinder af år på grund af den gravitationelle tiltrækning fra de andre planeter i solsystemet. De tre baneparametre beskriver hhv. hældningen og orienteringen af jordens rotationsakse ift. baneplanet, samt graden af elliptisitet for banen. Som en konsekvens af baneparametrenes variation ændres mængden og fordelingen af den energi som jorden modtager fra solen, og istiderne falder sammen med de perioder der har den laveste energitilførsel.
Variationerne i modtaget energi fra solen er dog ret små, og kan ikke alene forklare temperaturforskellen på istider og mellemistider. Det faktum at små forskelle i indkommende stråling kan resultere i store temperaturforskelle på jorden, kan forklares ud fra en mekanisme som involverer mængden af drivhusgasser i atmosfæren.
Generelt varierer de før-industrielle koncentrationer af drivhusgasser i takt med temperaturen. I perioder med istid er koncentrationen af drivhusgasser lave, medens de er højere i mellemistiderne. Det er alment accepteret at globale temperaturer og koncentrationer af drivhusgas er koblet gennem en såkaldt positiv feedback-mekanisme. Fx medførte en mindre stigning i solindstrålingen ved istidens afslutning en mindre temperaturstigning, som igen førte til, at der blev frigjort drivhusgasser fra oceanerne og kontinenterne. Den forøgede koncentration af drivhusgasser i atmosfæren medførte en yderligere temperaturstigning gennem en forstærket drivhuseffekt. Den globale opvarmning var således selvforstærkende. Lignende, men modsatte mekanismer, menes at være aktive ved istidernes begyndelse.
Undersøges methankurven lidt mere i detaljer ses det, at den følger den grønlandske temperaturkurve ret tæt, med meget bratte ændringer gennem den sidste istid. Derfor mener man, at den naturlige variation af atmosfærens methankoncentration hovedsageligt er koblet til klimavariationer på den nordlige halvkugle og til kontinenterne, da de fleste kontinenter befinder sig her. derimod ligger CO2-kurven tættere op ad det antarktiske klimasignal, og menes derfor at være tættere koblet til temperaturvariationerne på den sydlige halvkugle og oceanerne, som dækker det meste af denne halvkugle.
Læs mere om
- Drivhusgasser og temperaturer gennem de sidste århundreder
- Hvordan måles CO2 i iskerner