Röviden

Hol voltál 2009-ben? Most már szinte egy másik kornak tűnik. Az éghajlatváltozás tagadása mindenhol jelen volt. A Skeptical Science akkoriban mindössze két éve működött. Olyan volt, mint a „vakondütögetős játék” – ahogy egy mítoszt sikerült cáfolni, rögtön jött három újabb.

Az akkori népszerű állítások egyike az volt, hogy a globális felmelegedés valójában csak a bolygó felépülése a Kis Jégkorszakból (KJK). Ez az időszak regionálisan hideg éghajlati viszonyokat hozott, és általában 1350 és 1850 közé datálják. Az Alpok gleccserei, amelyek korábban visszahúzódtak, ismét előretörtek. Londonban, az Egyesült Királyságban, a Temze árapályos szakasza olyannyira befagyott, hogy 1608 és 1814 között úgynevezett „fagyvásárokat” tartottak a jégen. Ezek gyakoriságát gyakran túlbecsülik – reálisabb becslés szerint körülbelül minden tizedik tél volt ennyire kemény.

Miért volt akkor olyan hideg? Nos, egy időgép itt sokat segítene. De ennek hiányában más, kreatívabb módszereket kellett kidolgoznunk annak rekonstruálására, hogy mi történt.

Egy kulcstényező, hogy a Kis Jégkorszak regionális jelenség volt. A leglátványosabb hatásai Európában és Észak-Amerikában jelentkeztek. Ez arra utal, hogy belső éghajlati változékonyság is szerepet játszott. Ez a kifejezés arra utal, hogyan mozog a hő a Föld éghajlati rendszerén belül – ellentétben azzal, amikor ténylegesen hő adódik hozzá vagy vonódik el a rendszertől.

A Kis Jégkorszak idején azonban külső kényszerek (external forcing) is felléptek – ezek azok a tényezők, amelyek valóban hőt adnak hozzá vagy vonnak el az éghajlati rendszertől. Ilyen volt például egy hosszan tartó, minimális naptevékenységi időszak, az úgynevezett Maunder-minimum. Ez azonban csak 1637 és 1719 között zajlott, vagyis több mint 200 évvel a KJK kezdete után – tehát nem okozhatta a kezdeti lehűlést.

A Kis Jégkorszak során több hatalmas vulkánkitörés is történt, például a Laki (1783) és a Tambora (1815) esetében. A Samalas nevű vulkán kitörése az indonéziai Lombok szigetén szintén óriási volt, de már 1257-ben lezajlott – közel egy évszázaddal a KJK kezdete előtt. A vulkáni eredetű lehűlések általában csak néhány évig tartanak, de kétségkívül meghosszabbították a hideg időszakot – így a Laki és a Tambora is valószínűleg hozzájárult a hideg viszonyok elnyújtásához.

A legfrissebb kutatások arra utalnak, hogy a Kis Jégkorszakot a Golf-áramlat drámai legyengülése idézte elő. Ez akkor történt, amikor meleg tengeráramlatok hatoltak mélyen az Északi-sarkvidékre, drámai mértékben felszabdalva a tengeri jégtakarót. A keletkező jégtáblák tömegesen sodródtak ki az Atlanti-óceán északi részére, ahol elolvadtak, így nagy mennyiségű hideg édesvíz került a tengerbe. Ez a folyamat körülbelül 1350-re tetőzött. A hatalmas mennyiségű hideg víz felborította az óceáni áramlásokat, ami gyors, regionális lehűléshez vezetett.

A KJK végén pedig mi indította újra a felmelegedést? Először is, az 1850-es dátum nem tükröződik egyértelműen a hőmérsékleti adatsorokban. Ezek szerint a folyamatos felmelegedés csak 1910 után vált egyértelművé, majd 1970 után felgyorsult és kevesebb megszakítással folytatódott. Ez már nem regionális, hanem globális mintázat – ellentétben a KJK-val –, ami arra utal, hogy itt egy külső kényszer volt a meghatározó. És van is egy nyilvánvaló jelölt: az általunk kibocsátott üvegházhatású gázok.

2009-ben ismert klímatagadók jósoltak közelgő lehűlést. Tizennégy év elteltével ennek nyoma sincs!

Részletesebb magyarázat

Egyes klímaszkeptikusok azzal érvelnek, hogy mivel a múltban is voltak éghajlati változások emberi beavatkozás nélkül, a mostani változások is „természetesek”. Ismerősek lehetnek a festmények, amelyeken londoniak korcsolyáznak a befagyott Temzén. Ezek többsége olyan időszakból származik, amikor az északi félteke telei keményebbek voltak a szokásosnál. E hideg időszak kezdetének és végének értelmezése eltérő, de általában a Kis Jégkorszak (KJK) névvel illetik, és a 14. és 19. század között zajlott.

Rövid történeti áttekintés

A KJK megértéséhez fontos feltárni annak kiváltó okait. A tudósok több fontos, vele kapcsolatos bizonyítékot vizsgáltak meg. Ezek között találjuk a klímaváltozás olyan természetes mozgatórugóit, mint a naptevékenység, a vulkánok, az Északi-sarkvidék és az óceáni hőáramlások.

A Nap aktivitását közvetett módon, úgynevezett proxy-adatokból lehet rekonstruálni – ezek olyan folyamatok, amelyekről tudjuk, hogy a Nap tevékenységétől függenek. Ilyen például a radioaktív szénizotóp (C14) képződése a légkörben. A C14 felezési ideje 5730±40 év. A radioaktív szén főként a Föld légkörének felső rétegébe érkező kozmikus sugárzás hatására keletkezik. Ennek mennyisége időben változik. Magas naptevékenység esetén a Nap szele árnyékolja a Földet, csökkentve a kozmikus részecskék beáramlását, míg alacsony naptevékenységnél ez a védelem gyengül, így több C14 képződik. Ezért a múltbeli naptevékenységet ki lehet következtetni a légköri C14 koncentráció változásaiból. Mivel a növények is felveszik a C14-et, annak mennyisége a fatörzsek évgyűrűiben és más, pontosan korhoz kötött élő anyagokban is mérhető. Így becsléseket készíthetünk a Nap múltbéli aktivitásáról. Az 1. ábra mutatja a Nap aktivitásának rekonstrukcióját az elmúlt néhány ezer évből, a C14-adatok alapján.

1. ábra: A napfoltok számának hosszú távú rekonstrukciója C14-adatokból. Minden adat évtizedes átlag. A Maunder-minimum a grafikon jobb széléhez közel jól látható. Forrás: Usoskin (2017).

A Naptevékenység jelentős eltérése a megszokottól éghajlati hatásokkal járhat. A Maunder-minimum, a Nap különösen alacsony aktivitású időszaka, 1637 és 1719 között zajlott (Owens et al. 2017). Ha elfogadjuk, hogy a Kis Jégkorszak 1350 körül kezdődött, akkor azt nem indíthatta el a Maunder-minimum – bár segíthetett meghosszabbítani.

A KJK idején magas volt a vulkáni aktivitás. A modern vulkanológiai kutatásokból tudjuk, hogy a nagy kitörések erőteljes, bár mindössze évekre korlátozódó lehűlést okozhatnak. A Kis Jégkorszak idején különösen heves vulkánkitörések történtek, például a Laki (Izland, 1783) és a Tambora (Szumbawa, mai Indonézia, 1815) esetén. Ezek akkora kitörések voltak, hogy a jégmagmintákban is kimutathatók, kén-dioxid-tartalmú rétegek formájában, amelyeket a légkörbe jutott kénsav-aeroszolok okoztak. Bár nem indíthatták el a KJK-t, biztosan hozzájárultak annak elhúzódásához.

Még korábbra visszatekintve, a Samalas-vulkán (Lombok sziget, Indonézia) óriási kitörést produkált, amely szintén szulfát-nyomokat hagyott a jégmagokban. A probléma csak az, hogy a Samalas-kitörés 1257-ben történt, vagyis közel egy évszázaddal a KJK kezdete előtt.

A társadalmi-gazdasági tényezők is relevánsak lehetnek. Ekkoriban hirtelen és jelentős népességcsökkenés is bekövetkezett, például a fekete halál (pestis) és más járványok miatt. Ez visszaeső mezőgazdasági tevékenységhez és az elhagyott földek újraerdősödéséhez vezetett. Bár ezek a változások befolyásolhatták a klímát, nem tudjuk pontosan, hogy mennyire.

Ezen cáfolat első verziójának megjelenése óta a sarkvidéki tengeri jég kiterjedésének nyomon követése látványosan fejlődött. Ez új nyomokat szolgáltat a KJK kezdetének megértéséhez. Miles és munkatársai (2020) 1400 évre visszamenőleg rekonstruálták az északi sarki jég kiviteli mennyiségeit, különböző proxy-adatok hálózatán keresztül. Megbízható bizonyítékokat találtak arra, hogy egy eddig ismeretlen, rendkívül intenzív jégexport indult el hirtelen 1300 körül, és a 1300-as évek végén ért véget. Ez a jégáradat Grönland keleti partjai mentén a hideg sarki vizek növekedéséhez, és megerősödő óceáni rétegződéshez vezetett, amely évszázadokon át fennmaradt. Ez az intenzív édesvíz-injekció az Atlanti-óceánba annyira megzavarhatta az óceáni áramlásokat, hogy a Golf-áramlat meleg vízáramai legyengültek. Ennek következtében kevesebb hő jutott az északi féltekére. Ez a változás lehűtötte az Atlanti-óceán körüli országokat, ami regionális lehűlést okozott – pontosan olyat, mint amilyen a KJK volt.

Levonhatunk-e következtetést?

A KJK klímaváltozása részben még mindig vitatott. A Nap aktivitásának változása jóval a KJK kezdete után vált jelentőssé. A KJK végétől az 1950-es évekig a Nap kibocsátása növekedett, így szerepet játszhatott a felmelegedésben. De azóta a Nap aktivitása fokozatosan csökken, miközben a Föld hőmérséklete továbbra is emelkedik (2. ábra). Ez jól mutatja, hogy bár a Nap fontos külső éghajlati tényező, nem az egyetlen. A modern globális felmelegedés legfőbb oka az ember által égetett fosszilis tüzelőanyagokból származó üvegházhatású gázok kibocsátása.

2. ábra: Az éves globális hőmérsékletváltozás (világos piros, vékony vonal) és a 11 éves mozgóátlaga (sötét piros, vastag vonal). A hőmérsékleti adatok a NASA GISS-től származnak. A Nap teljes sugárzásának (TSI) éves változása (világoskék, vékony vonal) és annak 11 éves mozgóátlaga (sötétkék, vastag vonal). A TSI 1880–1978 közötti értékeinek forrása Krivova et al. (2007), míg az 1979–2015 közötti értékek a World Radiation Center PMOD-indexéből származnak. A legfrissebb TSI-adatok egy légkörfizikai laboratórium, a LASP LISIRD oldalán érhetők el.

Egyre több kutató véli úgy, hogy a KJK kiváltó oka belső éghajlati variabilitás lehetett, különösen az északi-sarki tengeri jég hirtelen változásai. Egy ilyen eseményt már azonosítottak, és a következő években alaposabb vizsgálatnak vetik alá. A Kis Jégkorszak vége egybeesett a Nap aktivitásának növekedésével és az iparosodással együtt járó üvegházhatású gázok kibocsátásának emelkedésével. Ahogy sok más klímaváltozásnál is, itt sincs egyetlen ok – különböző mechanizmusok dominálhatnak különböző időpontokban. Ma már nincs kétség: a hőmérséklet-emelkedés fő okozója nem a Nap!