Forskning på fortidens klima viser store variasjoner lenge før mennesket eksisterte eller var i stand til å påvirke klimaet i betydelig grad. Dette er naturlige klimavariasjoner, som er et resultat av naturlige prosesser og drivkrefter. Det kaldeste klimaet her i Norge hadde vi under istidene; det varmeste under de såkalte mellom-istidene. Den siste naturlige varmeperioden for om lag 6000–8000 år siden i steinalderen
Finner svar i naturen
Men hvordan kan forskerne vite så mye om fortidens klima? I noen områder finnes det selvsagt religiøse og historiske nedtegnelser som går langt tilbake, og beskriver for eksempel flommer, tørke, kalde vintre eller ekstreme værhendelser. Men dette er ikke systematisk nedtegnet på samme måte som i dag. Om man skal tusener eller millioner år tilbake, må forskerne finne andre indikatorer som sier noe om klimaet. Da må man ut i naturen, til isbreer, innsjøer eller på havets bunn. Mange forskere tilbringer tid på feltstasjoner langt unna sivilisasjonen, og gjør deretter tidkrevende analyser av sedimentprøver og borekjerner.
Biter av kunnskap
Den kunnskapen som produseres er som små puslespillbrikker i et stort puslespill. Ved å krysse ulike resultater mot hverandre får forskerne stadig mer presis kunnskap om hvordan klimasystemet har endret seg tilbake i tid, og hvilke effekter det har hatt med tanke på værhendelser, vegetasjon og livet i havet. Denne kunnskapen kommer til nytte når man prøver å forutsi konsekvensene av de menneskeskapte klimaendringene.
Historier fra fortiden
Slik studerer forskerne fortidens klima.
Breavsetninger Breer legger igjen tydelige spor i landskapet. For hver fremrykning legges det igjen morenemasser, skurer på berg. Ved langvarige istider graver breene ut daler og fjellsider.
Iskjerner Iskjerner fra polarområder og breer er rene historieboken for klimaforskere. Slike prøver inneholder lag på lag med snø, som senere er omdannet til is. Hvert lag av snø inneholder flere indikatorer på klimaet i eldre tider. Eksempler er isotoper, andelen av smeltet is, mengden snø per år, ulike salter eller syrer – og mengden av pollen eller mengden CO₂ eller andre gasser i atmosfæren. De beste seriene strekker seg mange tusen år tilbake i tid.
For forskerne er selvsagt ulempen med isprøver at de er vanskelig tilgjengelig – eksempelvis i Antarktis. Fordelen med at de befinner seg langt fra sivilisasjonen er at de ikke er påvirket av lokal forurensning.
Sedimenter i havet På havbunnen kan forskerne finne mikrofossiler av planteplankton og kalkskalldyr. Slike dyr faller til bunnen når de dør. Hvor mange slike dyr havet rommer endres gjennom historien, som en følge av havtemperatur og andre forhold.
Sedimenter i innsjøer I innsjøer og på havbunnen legges sedimenter lag på lag hvert år. Ved å bore ut sedimentprøver kan forskerne studere både sommertemperatur, snøfall om vinteren og mengden nedbør. Såkalte isotop-analyser kan gi innsikt i temperaturforhold, mens kjemiske analyser kan vise mengden organisk materiale og mengden salt. Man kan også finne vulkansk aske i slike sedimenter, og knytte sedimentprøvene til kjente klimahendelser i fortiden.
Pollen Pollen tåler ekstreme kjemiske og fysiske belastninger uten å brytes ned. De kan overleve flere millioner år enten de skjuler seg i myr, innsjøer, jordmasser eller presset inn i ulike bergarter. Mengden pollen sier noe om fortidens vegetasjon, som igjen gjør det mulig å studere klimaet i et område tilbake i tid.
Koraller Korallrev vokser år for år, og forskerne klarer å lese mye informasjon om tilstanden i havet og atmosfæren av de store korallrevene i tropiske og subtropiske strøk.
Årringer i trær Trær er sensitive, og den årlige veksten kan henge sammen med både nedbørsmengde og temperatur. Å måle årringene er en av de første metodene forskerne benyttet da de begynte å interessere seg for klimahistorikk.
