In de afgelopen twee millennia zijn er twee periodes van wereldwijde afkoeling geweest, die hebben geleid tot snelle schommelingen van de zeespiegel - tot 4,23 millimeter per jaar. Dit is merkbaar sterker dan nu. Het blijkt dat de huidige klimaatverandering niet ongekend is in de menselijke geschiedenis. En de eerdere terugtrekkingen van de zee kunnen twee hele beschavingscrises veroorzaken. Laten we proberen te begrijpen waarom dit nu belangrijk voor ons is.
Zeeniveau: overal anders, ondanks de wet van communicerende vaten
We beschouwen de zeespiegel meestal als iets vast en hetzelfde over de hele planeet. Dit is niet het geval: het zeeniveau in Ierland is meer dan 150 meter hoger dan dat van de Malediven, en zelfs de huidige stijging is op sommige plaatsen sneller, maar in sommige is het precies het tegenovergestelde: het gemiddelde zeespiegel daar "zakt".
Het is duidelijk te zien dat in de regio van Nieuw-Guinea de zee meer dan 80 meter hoger is dan het wereldwijde gemiddelde, en op de Malediven - - meer dan 100 meter lager.
In eerste instantie lijkt dit in tegenspraak met de wet van communicerende vaten: de wereldoceaan is tenslotte één, en water van een hogere plaats moet naar een lagere plaats stromen, waardoor het oppervlak wordt geëgaliseerd. In feite is er geen tegenspraak. Onze planeet is geen bol, maar een geoïde, en die delen ervan waar de bol enigszins is "afgestoken" hebben een andere oppervlaktevorm. De beperkingen van de zwaartekracht en de vorm van de aarde creëren op verschillende plaatsen een enorm verschil in zeeniveau tot wel een paar honderd meter.
De plaatsen met de grootste convexiteit van de geoïde zijn rood en blauw gemarkeerd - plaatsen met de grootste holte.
Om niet in de war te raken en te begrijpen wat er op de planeet als geheel gebeurt, gebruiken ze het concept van mondiaal zeeniveau. Het middelt alle onregelmatigheden van de geoïde, wat het mogelijk maakt om een enkele meting van de verandering in het "gemiddelde" zeeniveau te verkrijgen.
Promotie video:
Dus tot de jaren tachtig groeide het met 1,8 millimeter per jaar en sinds de jaren tachtig met 3,2 millimeter per jaar (nu is het 3,3 millimeter). De waarde zelf is klein, maar er zijn plaatsen waar, vanwege de lokale bijzonderheden, de zee bijzonder snel komt: bijvoorbeeld in de Stille Oceaan.
Met name op de eilanden in de Stille Oceaan is dit nog niet slecht getroffen: integendeel, het gebied van Tuvalu en Kiribati, opgenomen door satellietbeelden, is gegroeid. Maar zeker, in de toekomst, ergens op aarde, kan zich een situatie voordoen waarin de opkomst van de zee de kust zal dwingen te versterken door er zand op te gieten.
Houd er echter rekening mee dat de zee niet alleen vooruit kan gaan, maar ook kan terugtrekken. En dergelijke processen kunnen zelfs nog gevaarlijker zijn.
Een oude crisis: de eerste koudegolf
Een van de belangrijkste eigenschappen van zeespiegelverandering is dat het duidelijk weergeeft wat er met het klimaat gebeurt. Als hij verandert, verandert de zee met hem mee. Door de opwarming van de aarde is de zee sinds 1900 tot 21 centimeter gestegen. Hoofdzakelijk vanwege de uitzetting van zeewater door verwarming. Een bijkomende factor was het smelten van een deel van het ijs in Groenland en andere regio's. De stijgende zeespiegel is een van de belangrijkste bewijsstukken voor de opwarming van de aarde.
De vraag rijst: is de zeespiegel eerder veranderd? Eerdere metingen in de Atlantische Oceaan leverden verschillende gegevens op: ergens werden veranderingen van de afgelopen tweeduizend jaar geregistreerd, ergens - niet, en het leek erop dat al deze fluctuaties in welke richting dan ook niet groter waren dan 0,25 meter. Niet veel, maar toch meer dan de huidige zeestijging door opwarming van de aarde.
Het probleem met deze cijfers is dat ze werden geteld naar het niveau van zout water in kustmoerassen. Dit is geen directe meting van het zeeniveau en kan aanzienlijke fouten bevatten. De gegevens over de Stille Oceaan zijn verspreid, niet altijd duidelijk gedateerd, en daarom beschouwen een aantal onderzoekers ze als speculatief.
Een internationaal team van wetenschappers publiceerde onlangs een paper in Nature Geoscience over de koraalatollen van de Malediven, eilanden in de Indische Oceaan nabij de evenaar. De voordelen van dit onderzoekspunt zijn dat er geen waarneembare tektoniek is, de bodemdaling en opheffing van het land om geologische redenen extreem langzaam zijn. Koraalatollen zijn nauw verwant aan het zeeniveau: wanneer de zee merkbaar daalt, komen de koralen bij eb in de open lucht terecht en sterven ze af.
Malediven-atol waar monsters van werk-gedateerde koralen werden verzameld.
Bovendien gebruikten de auteurs een nauwkeurige uranium-thorium-datering van oude koralen. Het is gebaseerd op het feit van het verval van uranium met de vorming van thoriumatomen: en aangezien de snelheid van dergelijk verval bekend is, kunt u het chronologische raamwerk van veranderingen op het zeeniveau nauwkeurig berekenen (nauwkeuriger dan in de meeste eerdere werken over dit onderwerp).
Een van de bemonsteringspunten van koralen tijdens de meetfase.
Het bleek dat in 2000-100 voor Christus de zeespiegel op de Malediven 0,5 meter boven het gemiddelde in onze jaartelling lag, wat een vrij warm klimaat betekent. In 234-605 na Christus begon het niveau scherp te dalen, het was minimaal 1,34 meter onder het huidige gemiddelde zeeniveau. Twee monsters wezen zelfs op een niveau van 1,45 meter onder de stroom.
De gebeurtenis duurde 371 jaar en kan niet worden verklaard door iets anders dan een merkbare temperatuurdaling in de equatoriale regio's van de Indische Oceaan. Equatoriale wateren zijn vaak gevoeliger voor opwarming omdat het water erin de temperatuur sneller verhoogt, uitzet en leidt tot de opmars van de zee - maar hetzelfde patroon werkt in de tegenovergestelde richting.
Het blijkt dat de planeet in 234-605 merkbaar kouder kon zijn dan vandaag. Interessant is dat deze periode samenvalt met het verval en de ineenstorting van het Romeinse Rijk en de Grote Migratie.
Historici associëren de teloorgang van het Romeinse rijk ook met systematische mislukte oogsten, die vaak meerdere jaren achter elkaar duurden.
Eerder, op basis van smalle boomringen (de norm tijdens een koudegolf), hebben andere wetenschappelijke groepen al de hypothese van de "Late Antique Little Ice Age" naar voren gebracht. Toen ging het echter over de 500-600, en er waren geen gegevens voor een eerdere tijd. Nu wordt duidelijk dat de afkoeling al in de 3e eeuw had kunnen beginnen, in de tijd samenvallend met de crisis van de oude beschaving.
De auteurs van de studie merken op dat deze 371 jaar goed zijn voor de 13 koudste decennia van de afgelopen tweeduizend jaar. Aangezien koudere periodes normaal samenvallen met een afname van de neerslag, hadden deze catastrofale gevolgen voor de landbouw moeten hebben in de vorm van droogte en misoogsten.
Na de 7e eeuw groeiden koralen in dit gebied pas in de 15e eeuw: de auteurs geloven dat de zeespiegel op zijn minst tot modern of zelfs hoger steeg, waardoor de lokale koraalriffen niet genoeg licht kregen om te groeien.
Nieuwe tijd: de tweede golf van koudegolf
In de jaren 1481-1807 kenden de Malediven een tweede periode van lage zeespiegel: op dit moment was het gemiddeld 0,71 meter lager dan nu. In 1807 had het niveau een minimum bereikt - 0,89 meter onder het moderne gemiddelde. Benadrukt moet worden: de val van de zee bij de Malediven, zowel in de moderne tijd als in de oudheid, is veel sterker dan de stijging tijdens de moderne opwarming van de aarde.
Illustratie van februari uit het Franse getijdenboek 1412-1416. Lichte kleding, dunne sneeuw en dit alles midden in de winter. In de illustraties van de overige, minder strenge maanden, ligt er helemaal geen sneeuw. Het lijkt erop dat het klimaat in Europa al in het begin van de 15e eeuw behoorlijk warm was.
Alleen al in 2017 steeg de zeespiegel bij de Malediven met 0,89 meter, dat wil zeggen, bereikte de huidige. Na 210 jaar antropogene opwarming van de aarde is de zee in dezelfde mate gegroeid als in de III-VII en XV-XIX eeuw gedurende veel kortere perioden.
De maximale terugtrekking op zee die in het werk van de afgelopen tweeduizend jaar is geregistreerd, is 2,8 millimeter per jaar. De pieksnelheid van de zeespiegelstijging vandaag is 3,4 millimeter per jaar (dit is de limiet, gewoonlijk 3,3 millimeter per jaar genoemd). Dit toont aan dat de huidige opmars van de zee in snelheid vergelijkbaar is met de terugtrekking in de afgelopen duizend jaar.
Bovendien volgde, na de terugtrekking van de zee in de late oudheid, haar snelle opmars - en tegen het begin van de jaren 700, volgens het werk, was de snelheid waarmee de zee vooruitging 4,23 millimeter per jaar, dat wil zeggen aanzienlijk meer dan vandaag.
Niet minder interessant is dat in het geval van de Malediven het huidige zeeniveau nog steeds ver onder het niveau van de hoogtijdagen van de antieke wereld ligt - 2000-100 voor Christus (een verschil van een halve meter).
Grachten van Holland, 17e eeuw. Kleding is merkbaar warmer dan in de middeleeuwen. In West-Europa is het gebruik van sleden de norm geworden.
De gebeurtenissen van de moderne tijd - deze periode wordt ook wel de "kleine ijstijd" genoemd - omvatten een reeks oorlogen en hongersnoodjaren. De meest wrede van hen dateren uit de eerste helft van de 17e eeuw, toen een reeks van verschillende hongerjaren leidde tot de problemen in Rusland, en de bevolking van Duitsland met 50 tot 70% daalde door een combinatie van oorlogen en hongersnood.
Dit lijkt absoluut ook erg op een beschavingscrisis. Sleutellanden van 1481, zoals Spanje, Portugal, leidende Italiaanse republieken zoals Venetië, Florence en Genua, werden tegen 1807 slechts een bleke schaduw van zichzelf, en China was zo zwak dat het veroverd werd door een nieuwe golf van barbaren.
Niettemin heeft een aantal andere staten hun positie in deze periode merkbaar versterkt. Engeland, Frankrijk en Rusland waren in 1807 veel groter geworden, hadden meer inwoners en kansen. Het is waar dat dit in alle drie de gevallen samenviel met de actieve territoriale expansie van deze staten, waardoor ze middelen konden verkrijgen die daar in 1481 ontbraken.
Waarom is het belangrijk
De zee kan niet 89 centimeter (piek van het werk) of 0,7 meter (gemiddeld voor twee koude periodes) wijken als er geen koudegolf is. Tegenwoordig zijn de Maldivische atollen het meest nauwkeurig gemeten op zeeniveau in de afgelopen duizend jaar.
En uit metingen aan lokale koralen volgt dat er gedurende deze tijd twee vrij sterke koude kiekjes waren, in amplitude vergelijkbaar met de huidige opwarming. In termen van snelheid - te oordelen naar de record scherpe terugtrekking op zee van 2,8 millimeter per jaar - zouden deze koude kiekjes zelfs sneller kunnen komen dan de huidige opwarming.
Ondertussen, eerder in 2019, werd een werk gepubliceerd dat in het algemeen de realiteit van de Kleine ijstijd van de Nieuwe Tijd ontkende, evenals de Laatantieke Kleine ijstijd. De auteurs voerden aan dat de meest betrouwbare tekenen van koud weer in de kleine ijstijd voor verschillende regio's op verschillende tijdstippen plaatsvonden, en daarom leek de temperatuur op aarde over het algemeen niet te veranderen.
Schommelingen in de zeespiegel tot 0,89 meter duiden op de extreme twijfelachtigheid van deze conclusie, vaak ontleend aan historische gegevens of indirecte temperatuurindicatoren. Het zeeniveau is een betrouwbaardere maatstaf voor de temperatuur op aarde dan indirect bewijs.
De auteurs van het nieuwe artikel merken op dat hun voorgangers geen nauwkeurige gegevens konden verkrijgen over zeespiegelveranderingen op andere plaatsen - vooral omdat koraalriffen de afgelopen 200 jaar actief zijn gegroeid in de nasleep van de stijgende zeespiegel. In het proces van hergroei vernietigden ze vaak of sterk gemengd materiaal van oudere riffen, die slechts op een beperkt aantal plaatsen met extreem gunstige omstandigheden zoals de Malediven bewaard zijn gebleven. Dat wil zeggen, de methode die in hun werk wordt gebruikt, maakt een diepere en meer realistische inschatting mogelijk van de veranderingen in het klimaat van de afgelopen eeuwen.
Een ongekende klimaatverandering? Lijkt niet op
De onderzoekers besluiten met de conclusie: "De omvang en snelheid van de zeespiegelveranderingen in de huidige Indische Oceaan zijn niet ongekend in de afgelopen 2000 jaar." Deze woorden zien er droog en gierig uit - dit is in feite een wetenschappelijk tijdschrift, wat kan de tekst nog meer in stijl hebben?
Maar er zit veel achter. Als de zee zich in de afgelopen 20 eeuwen met een snelheid van maximaal 2,8 millimeter per jaar terugtrok en met een snelheid van 4,23 millimeter per jaar kwam, blijkt dat de huidige groei van 3,3 millimeter per jaar niet alleen niet ongekend, maar ook behoorlijk matig. De auteurs denken dat de oude periode van zeeniveau voor de Malediven (een halve meter boven de huidige) pas in de 21e eeuw zal worden bereikt.
Wat nog belangrijker is, de temperatuurveranderingen in het pre-antropogene tijdperk, toen mensen het klimaat niet konden beïnvloeden zoals nu, zijn qua omvang vergelijkbaar met het heden. Dit is een heel onaangenaam teken. Willekeurige schommelingen in het klimaat, zoals de late antieke of kleine ijstijd, kunnen tot alarmerende gevolgen leiden in de vorm van hoge koude sterfte (en is veel hoger dan sterfte door hitte), mislukte oogsten en droogte.
Het zou leuk zijn om de exacte boosdoener van de gebeurtenissen van die jaren te begrijpen en te achterhalen - om te proberen herhaling ervan te voorkomen. Of laat je in ieder geval niet overrompelen.
Alexander Berezin