דפים

21 ביוני 2012

התנודות החדות בדריאס הצעיר.

התקופה המכונה "הדריאס הצעיר" היא תקופה של התקררות מהירה בתקופת הפליסטוקן המאוחר, שהחלה לפני 12,800 שנים ונמשכה עד לפני 11,500 שנים, כלומר ארכה כ 1300 שנים.

בעבר הרחוק היו מספר תקופות קרח שנמשכו כ 100,000 שנה כול אחת, ומספר תקופות חמות של 10-20 אלף שנה ביניהן. תקופת הקרח האחרונה הסתיימה בערך לפני 17,500 אלף שנה, כאשר התרחשה התחממות חדה ומהירה, שהביא להמסת מרבית הקרח. אחר כך היו כמה אלפי שנים של תנודות טמפרטורות די חדות, ובעקבותיהן ההתקררות הגדולה של הדריאס הצעיר, שגרמה לחזרה של הקרחונים. ראה ציור.

תקופת הקירור של הדריאס הצעיר התגלתה לפני כ 75 שנים על ידי מחקר של שרידי צמחיה באירופה, ואושרה על ידי סימנים רבים, כמו בדיקת איזוטופים, ואף גלי אבנים (מורינות) שמשאירים הקרחונים בהתקדמות ונסיגה. סימנים נתגלו בהמשך בכול היבשות בעולם, התופעה הייתה כלל עולמית ולא רק אירופאית. היום אין מי שמטיל ספק בדיוק הידע שלנו על הדריאס הצעיר.
ההתחממות שהביא לסיום הדריאס, לפני כ 11,500 שנה הייתה חדה מאד – כ 10 מעלות (+- 4) במשך כ 40-50 שנה.

המסתורין הגדול הוא הסיבה שגרמה לתופעה זו. אין לנו מושג ירוק. יש השערות, למשל: פגיעה של סלע קוסמי – אסטרואיד, אבל לא נמצאו סימנים ברורים לכך. מחזורי מילנקוביץ' (שינויים אורביטליים במסלול כדור הארץ) אינם יכולים להסביר את התופעה, בין השאר בגלל אופייה החד.

הידע שלנו אודות האקלים מאד מוגבל, כי המערכת פשוט מסובכת. התופעה של הדריאס הצעיר (והיעדר ההסבר לה) מטילה ספק גדול בטענה של החממיסטים של היום שהם יודעים בדיוק מה דוחף את האקלים.

יעקב



3 תגובות:

Reality Check אמר/ה...

שלשה הרהורים על ה'דריאס הצעיר': על יציבות אקלימית, על הציויליזציה ועל מודלים אקלימיים:

א. על האקלים:
תודה לך יעקב שהבאת את הגרף הזה, המראה בברור את תנודות הטמפרטורות החדות בזמן ההתחמממות מתקופת הקרח האחרונה, ולעומתן את העובדה שהאקלים בשמונת אלפי השנים האחרונות היה יציב יחסית. כבר כתבתי כמה פעמים בתגובות שלי שיציבות אקלימית היא מושג 'מודרני' מבחינה אקלימית ושתקופות קרחוניות מאופיינות בשינויים חדים (מבחינת עוצמתם ומהירותם) ואני שמח שגרף המראה את זה עלה לבלוג.
מה שאפשר בעצם לראות הוא שמערכת האקלים יודעת להשתנות במהירות ולעשות מן פליפ-פלופ ממצב קר (קרחוני) לחם (בין-קרחוני). בתקופת המעבר שבין תקופת הקרח האחרונה לבין תחילת ההולוקן (לפני כ 10,000 שנה) היו לפחות שני פליפ-פלופס כאלה. האילוצים החיצוניים (מידת השינוי בקרינת השמש, או השינוי בריכוזי גזי החממה) שמהווים טריגר לשינויי האקלים האלו הם קטנים מאד, והשפעתם הראשונית מתעצמת מאד על ידי מערכת פידבקים במערכת האקלים עצמה.

בוא נאמר שאני מסכים איתך שהידע שלנו על מערכת האקלים הוא מוגבל ושהמערכת מאד מסובכת, אני מאד לא מסכים איתך שמישהו טוען שהוא יודע בדיוק מה דוחף את האקלים... אנחנו יודעים מהם הגורמים להם המערכת רגישה, וכן מהי התגובה הישירה לשינוי בקרינת השמש, לשינוי בריכוז גזי חממה, בריכוז אירוסולים ואבק באויר ולשינוי בכסות הצמחייה, אבל הרבה פחות לגבי התגובה השניונית והשלישונית לאילוצים האלו, כלומר מהם יחסי הגומלין בין הגורמים האלו ומה עצמת הפידבקים שהם מעוררים בתוך מערכת האקלים.

המסקנה המתבקשת בעיני מכל זה היא: "האם אנחנו מעוניינים "להתעסק" עם מערכת שיודעת להשתנות כל-כך בחדות ובמהירות?" ולא: "אין לנו מושג ירוק על האקלים ולכן נמשיך כרגיל ונניח שיהיה בסדר..."

אם להשתמש בדוגמא שנתן פעם ריצ'רד אלי: "אדם נמצא בחדר סגור ומואר שעל קירותיו ישנם מאות מתגי חשמל. הוא יודע שחלק מהמתגים מכבים את האור וחלקם אינם עושים דבר. בהנחה שהוא רוצה להישאר בחדר מואר, האם זה יהיה חכם מצדו להתחיל בריקוד הכולל הכאה בלתי פוסקת באגרופים על הקירות?”
ולענינינו, אנחנו יודעים שהשינוי בריכוז הפחמן הדו-חמצני הוא אחד הגורמים שהמערכת רגישה אליהם. אנחנו יודעים את זה מניסויי מעבדה, מתצפיות וממודלים. אנחנו לא יודעים בדיוק מהי ההשפעה קצרת הטווח וארוכת הטווח, אבל יש לנו הערכות כלליות על "הרגישות האקלימית" (כלומר מידת שינוי הטמפרטורה כתוצאה מהכפלת ריכוז הפד"ח). אנחנו יודעים גם שהפליטות האנושיות לאטמוספרה גרמו לכך שהריכוז הפד"ח עומד היום על כ385 חל"מ. כלומר "מחוץ לסקלה" של האקלים היציב בעשרת אלפי השנים האחרונות, מחוץ לסקלה גם של מחזורי תקופות הקרח במשך שני מליון השנים האחרונות בהן נע הריכוז הטבעי בין 180 חל"מ (בתקופת קרח) ל 280 חל"מ (בתקופה בין-קרחונית). זהו ריכוז דומה לזה של תקופת הפליוקן (ראה תגובות כאן:
http://www.green-logic.info/2012/05/blog-post_10.html
וכאן:
http://www.green-logic.info/2012/05/blog-post_13.html

האם על רקע הידע הזה, יהיה חכם להמשיך כרגיל בקצב פליטות גזי החממה האנושיות לאטמוספרה?

או כמו שהגיאוכימאי וואלי ברוקר אמר פעם:
The Climate is an angry beast and we are poking it with sticks.

http://www.docstoc.com/docs/79388495/FOSSIL-FUEL-CO2-AND-THE-ANGRY-CLIMATE-BEAST

בברכה,
RC

Reality Check אמר/ה...

ב. על הציויליזציה

הרעיון הזה שאול בקווים כלליים מהמבוא לספרם של אריה איסר ומתניה זוהר:
Climate Change: Environment and History of the Near East

בזמן תקופת הקרח האחרונה ובעת התהפוכות האקלימיות החדות שחלו בדרך אל האקלים של ימינו התקיימו בעולם קבוצות של לקטים-ציידים שנדדו ממקום למקום. הם היו מאד חשופים ופגיעם לשינויי אקלים קצרי-טווח כמו חרף קר במיוחד, או סדרה של שנות בצורת, אבל מעניין שאורח החיים שלהם היה מותאם באפן מוצלח במיוחד לשינויים חדים באקלים: כשהתנאים באזורים שלמים הפכו קיצוניים מיד, הם יכלו לנדוד הלאה (אני בטוח שזה לא היה כל כך פשוט כמו שאני מתאר את זה ומלחמות טריטוריה היו בלתי נמנעות, אבל באפן כללי מפת ההתישבות תואמת את מפת האקלים). כשקמו הערים הראשונות, הן סיפקו בטחון יחסי מפני תנודות אקלימיות קצרות טווח. מחסני תבואה סיפקו בטחון יחסי נגד סדרה של שנות בצורת (לפחות למעמדות העשירים). התהליך השתכלל כיום עד כדי כך שאנחנו מוכנים לקבל עליה כלשהי במחירי החיטה או האורז בעקבות סדרה של שנות בצורת באזורי הגידול, אבל המחשבה שמזון מסוים לא ימצא בסופרמרקט בכל עת אינה כלל עולה על הדעת.

אך לדעת איסר ומתניה התפתחות החקלאות, הערים הראשונות ובעקבותן הציויליזציה האנושית היא תחילתה של 'עסקת חליפין' (טרייד אוף) בין בטחון לטווח קצר לבין הישרדות.
מידת הפגיעות של החברות האנושיות המודרניות מול תנודות אקלימיות קטנות וזמניות ירדה מאד, בעוד שמידת הפגיעות מול תנודות גדולות וקבועות עלתה. כלומר, באפן מסוים, לאנשים שחיו בזמן תקופת הדריאס הצעיר היה יתרון עלינו מבחינת ניידותם: קשה להעלות על הדעת אפשרות בה כל האוכלוסיה המתגוררת סביב לאגן הים התיכון כיום (איזור לגביו ישנה, באפן נדיר, הסכמה גבוהה בין המודלים של ה IPCC לגבי התחממות והתייבשות עתידית), תעבור להתגורר לקראת סוף המאה הנוכחית באזורים קרירים ורטובים יותר... החששות ממצבים כאלו מקופלות במושג CLIMATE SECURITY

http://www.globalclimatesecurity.org/home

בברכה,
RC

Reality Check אמר/ה...

ג. על המודלים

גרף כמו שמובא כאן, ומתאר את דרך החתחתים האקלימית במהלך ההתחממות מתקופת הקרח האחרונה לאקלים של ימינו, הוא מאד מרגש לחוקרים שמריצים סימולציות אקלימיות עם מודלים ממוחשבים. התצפיות והנתונים מגלעיני הקרח בגרינלנד ובאנטארקטיקה מספקים למודלים נתוני התחלה ( האקלים והגיאוגרפיה של תקופת הקרח), ואת האבולוציה של קרינת השמש, רכוזי הפד"ח וגודלן של כיפות הקרח, וכך אפשר להריץ סימולציות ולהשוות את תמונת האקלים העולמית המתקבלת מהמודלים לגבי תקופת ההתחממות עם התמונה המתקבלת מהתצפיות (להזכירך, אף אחת משתי התמונות האלו אינה מושלמת ואינה אפילו “נכונה”).

הסיבות לערוך סימולציות כאלו הן:
1) להבין טוב יותר את התרומה היחסית של כל אחד ממרכיבי השינוי – אפשר להריץ סימולציה אחת רק עם שינויים בקרינת השמש, ואחרת עם שינויים בריכוז הפד"ח, וכך 'לפרק' את סך השינוי האקלימי למרכיביו השונים.
2) אפשר כך לבחון כיצד המודלים מתארים את האקלים הקרחוני, שהוא שונה מאד מזה שהם נבנו לתאר (האקלים המודרני), ולבחון את יכולתם לחזות שינוי אקלים שכבר קרו כדי לקבל איזושהי תחושה לגבי יכולתם לחזות שינוי אקלימי עתידי.

פול ולדס מאוניברסיטת בריסטול באנגליה נחשב לאחד מהחוקרים המובילים בתחום מודלים פליאואקלימיים וריכז הרבה מאד מחקרים, ביניהם נסיונות להריץ את מודל האקלים של המט אופיס הבריטי החל מתקופת הקרח האחרונה ועד לתחילת ההולוקן (לפני 10,000 שנה) בנסיון להבין מה גורם לעליות והירידות החדות באקלים. הרעיון שלו היה פשוט: ליצר סדרה של סימולציות, בראשונה האקלים מונע אך ורק משינויי הקרינה מהשמש (הפרמטרים האורביטליים), בשניה מצטמצמים שטחי כיפות הקרח כל 1000 שנה (צמצום הקרח גורם לפידבק חימום חזק), בשלישית נוסף ריכוז הפד"ח וברביעית מקבל המודל אינפורמציה על פולסים של מים מתוקים שזרמו לאוקינוסים בעקבות הפשרה של כיפות הקרח ביבשת אמריקה ואירופה. הסימולציות לא כללו שינויים בהרכב הצמחייה בריכוז האבק או אירוסולים.
שאלת המחקר היתה האם תוספת תהליכים למודל תוביל לתאור יותר 'ריאליסטי 'של העליות והירידות החדות (למשל: הדריאס הצעיר).

למרות שהמודל הצליח לחזות את שינוי הטמפרטורות העולמיות לתקופה שבין לפני 21,000 שנה ללפני 10,000 שנה הוא לא הצליח לייצר את השינויים החדים. המודל היה 'קונסרבטיבי' מידי בתגובה שלו, ודרש אילוצים לא ריאליסטים כדי ליצר את התגובה הנכונה.
המסקנה של ולדס, כפי שכתב במאמר שפרסם בנייצ'ר-גיאוסיינס ב 2011 אינה שהמודלים לא שווים דבר, או שהם שעשוע אינטלקטואלי כפי שנכתב כאן עשרות פעמים מעל דפי הבלוג. מסקנתו היא שהמודלים בהם משתמש ה IPCC הם יציבים מידי, ומותאמים לחיזוי האקלים של היום. ושעל סמך הנסיון בחיזוי העבר, יכולתם של המודלים לחזות אירועים קיצוניים בעתיד מוטלת בספק. שעור עליית הטמפרטורה שנותנים המודלים לסוף המאה ה21 יכולה להיות נמוכה מידי ...

“בינתיים, אנחנו צריכים להיות זהירים" כותב ולדס, “מבין האפשרויות, נראה שהערכות המודלים נמוכות מהשינויים שנצפו בעבר הגיאולוגי. לפי העדויות מהעבר – אקלים כדוה"א רגיש לשינויים קלים בעוד שהמודלים זקוקים להפרעות הרבה יותר חזקות על מנת ל"ייצר" את שינויי האקלים החדים. הסימולציות של המאה ה21 שבוצעו על יד המודלים מהדור הנוכחי עלולות לתת לנו תחושת בטחון לא אמיתית".

בברכה,
RC

עכשיו ראיתי שיש עוד מהחמר הזה כאן:
http://allmodelsarewrong.com/limitless-possibilities/
עוד לא קראתי אבל בטוח שזה מעניין.