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 havetPå 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.