Veränderungen der Vegetation prägten die globalen Temperaturen in den letzten 10.000 Jahren

Folge den Pollen. Aufzeichnungen über das Leben der Pflanzen in der Vergangenheit erzählen die wahre Geschichte der globalen Temperaturen, wie ein Klimawissenschaftler der Washington University in St. Louis herausgefunden hat.

Wärmere Temperaturen brachten Pflanzen hervor – und dann kamen noch wärmere Temperaturen, wie neue Modellsimulationen zeigen, die am 15. April in Science Advances veröffentlicht wurden.

Alexander Thompson, Postdoktorand in den Erd- und Planetenwissenschaften in Arts & Sciences, aktualisierte die Simulationen eines wichtigen Klimamodells, um die Rolle der sich verändernden Vegetation als Schlüsselfaktor für die globalen Temperaturen der letzten 10.000 Jahre zu berücksichtigen.

Thompson war schon seit langem von einem Problem mit Modellen der atmosphärischen Temperaturen der Erde seit der letzten Eiszeit beunruhigt. Zu viele dieser Simulationen zeigten, dass sich die Temperaturen im Laufe der Zeit stetig erwärmten.

Doch die Aufzeichnungen von Klima-Proxys erzählen eine andere Geschichte. Viele dieser Quellen weisen auf einen deutlichen Höhepunkt der globalen Temperaturen hin, der zwischen 6.000 und 9.000 Jahren liegt.

Thompson hatte die Vermutung, dass die Modelle die Rolle von Veränderungen in der Vegetation zugunsten von Auswirkungen der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration oder der Eisbedeckung übersehen könnten.

„Pollenaufzeichnungen deuten auf eine starke Ausdehnung der Vegetation während dieser Zeit hin“, so Thompson.

„Aber frühere Modelle zeigen nur ein begrenztes Wachstum der Vegetation“, sagte er. „Obwohl einige dieser anderen Simulationen eine dynamische Vegetation einbezogen haben, war die Verschiebung der Vegetation nicht annähernd so groß, wie es die Pollenaufzeichnungen vermuten lassen.“

In Wirklichkeit waren die Veränderungen in der Vegetationsdecke erheblich.

Zu Beginn des Holozäns, der gegenwärtigen geologischen Epoche, war die Sahara-Wüste in Afrika grüner als heute – sie war eher ein Grasland. Auch die Vegetation der nördlichen Hemisphäre, einschließlich der Nadel- und Laubwälder in den mittleren Breiten und in der Arktis, gedieh.

Thompson nahm Beweise aus Pollenaufzeichnungen und entwarf eine Reihe von Experimenten mit einem Klimamodell, das als Community Earth System Model (CESM) bekannt ist, eines der am besten bewerteten Modelle in einer weitreichenden Klasse solcher Modelle. Er führte Simulationen durch, um eine Reihe von Veränderungen der Vegetation zu berücksichtigen, die zuvor nicht in Betracht gezogen worden waren.

„Die Ausdehnung der Vegetation während des Holozäns hat den Globus um bis zu 1,5 Grad Celsius erwärmt“, so Thompson. „Unsere neuen Simulationen stimmen gut mit paläoklimatischen Proxies überein. Es ist also sehr aufregend, dass wir die Vegetation der nördlichen Hemisphäre als einen möglichen Faktor nennen können, der es uns ermöglicht, das umstrittene Rätsel um die Temperatur im Holozän zu lösen.

Das Verständnis des Ausmaßes und des zeitlichen Ablaufs der Temperaturveränderungen im Holozän ist wichtig, weil es sich geologisch gesehen um einen Zeitraum der jüngsten Geschichte handelt. Der Aufstieg der menschlichen Landwirtschaft und Zivilisation fiel in diese Zeit, so dass viele Wissenschaftler und Historiker aus verschiedenen Disziplinen daran interessiert sind zu verstehen, wie sich das Klima im frühen und mittleren Holozän von dem der Gegenwart unterschied.

Thompson führte diese Forschungsarbeit als Doktorand an der Universität von Michigan durch. Er setzt seine Forschungen im Labor der Klimaforscherin Bronwen Konecky an der Universität Washington fort.

„Insgesamt unterstreicht unsere Studie, dass die Berücksichtigung von Vegetationsveränderungen entscheidend ist“, so Thompson. „Projektionen für künftige Klimaveränderungen führen mit größerer Wahrscheinlichkeit zu zuverlässigeren Vorhersagen, wenn sie Veränderungen in der Vegetation berücksichtigen.

Datum: April 15, 2022
Quelle: Universität Washington in St. Louis


Journal Reference:

  1. Alexander J. Thompson, Jiang Zhu, Christopher J. Poulsen, Jessica E. Tierney, Christopher B. Skinner. Northern Hemisphere vegetation change drives a Holocene thermal maximumScience Advances, 2022; 8 (15) DOI: 10.1126/sciadv.abj6535

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