Paleoenvironmentálna rekonštrukcia
Určovanie klímy a vegetácie v minulosti
Profesor David Noone používa snehovú jamu na štúdium vrstiev ľadu v ľadovci v Grónsku. Joe Raedle / Getty Images
Paleoenvironmentálna rekonštrukcia (tiež známa ako paleoklimatická rekonštrukcia) sa vzťahuje na výsledky a prieskumy uskutočnené s cieľom určiť, aké boli podnebie a vegetácia v určitom čase a na určitom mieste v minulosti. Klíma , vrátane vegetácie, teploty a relatívnej vlhkosti, sa v priebehu času od najskoršieho osídlenia planéty Zemou značne líšili, a to z prírodných aj kultúrnych príčin (vytvorených človekom).
klimatológovia využívať predovšetkým paleoenvironmentálne údaje na pochopenie toho, ako sa zmenilo prostredie nášho sveta a ako sa moderné spoločnosti musia pripraviť na nadchádzajúce zmeny. Archeológovia používajú paleoenvironmentálne údaje, aby pomohli pochopiť životné podmienky ľudí, ktorí žili na archeologickom nálezisku. Klimatológovia profitujú z archeologických štúdií, pretože ukazujú, ako sa ľudia v minulosti naučili, ako sa prispôsobiť alebo sa nedokázali prispôsobiť zmenám životného prostredia, a ako spôsobili zmeny životného prostredia alebo ich svojimi činmi zhoršili alebo zlepšili.
Používanie serverov proxy
Údaje, ktoré zhromažďujú a interpretujú paleoklimatológovia, sú známe ako proxy, náhrady za to, čo sa nedá priamo merať. Nemôžeme cestovať späť v čase, aby sme zmerali teplotu alebo vlhkosť daného dňa, roka alebo storočia, a neexistujú žiadne písomné záznamy o klimatických zmenách, ktoré by nám poskytli tieto podrobnosti staršie ako niekoľko stoviek rokov. Namiesto toho sa výskumníci v oblasti paleoklímy spoliehajú na biologické, chemické a geologické stopy minulých udalostí, ktoré boli ovplyvnené klímou.
Primárnymi proxy, ktoré používajú výskumníci klímy, sú zvyšky rastlín a zvierat, pretože typ flóry a fauny v regióne naznačuje klímu: pomyslite na ľadové medvede a palmy ako na indikátory miestnej klímy. Identifikovateľné stopy rastlín a zvierat sa pohybujú vo veľkosti od celých stromov až po mikroskopické rozsievky a chemické podpisy. Najužitočnejšie pozostatky sú tie, ktoré sú dostatočne veľké na to, aby boli identifikovateľné pre druhy; moderná veda bola schopná identifikovať predmety také malé ako peľ zrná a spóry rastlinným druhom.
Kľúče k minulým podnebiam
Zástupný dôkaz môže byť biotický, geomorfný, geochemický alebo geofyzikálny; môžu zaznamenávať údaje o životnom prostredí, ktoré sa pohybujú v časovom rozmedzí od roka, každých desať rokov, každé storočie, každé tisícročie alebo dokonca niekoľko tisícročí. Udalosti ako rast stromov a regionálne zmeny vegetácie zanechávajú stopy v pôdach a rašelinových ložiskách, ľadovcovom ľade a morénách, jaskynných útvaroch a na dne jazier a oceánov.
Výskumníci sa spoliehajú na moderné analógy; to znamená, že porovnávajú nálezy z minulosti s tými, ktoré sa nachádzajú v súčasných klimatických podmienkach po celom svete. Vo veľmi dávnej minulosti sú však obdobia, kedy bola klíma úplne iná, ako v súčasnosti zažívame na našej planéte. Vo všeobecnosti sa tieto situácie zdajú byť výsledkom klimatických podmienok, ktoré mali extrémnejšie sezónne rozdiely, než aké sme dnes zažili. Je obzvlášť dôležité uznať, že hladiny oxidu uhličitého v atmosfére boli v minulosti nižšie ako dnes, takže ekosystémy s menším množstvom skleníkových plynov v atmosfére sa pravdepodobne správali inak ako dnes.
Paleoenvironmentálne zdroje údajovExistuje niekoľko typov zdrojov, v ktorých môžu výskumníci paleoklímy nájsť zachované záznamy o minulých klimatických podmienkach.
- Ľadovce a ľadové štíty: Dlhodobé telesá ľadu, ako je Grónsko a Antarktída ľadové pláty majú ročné cykly, v ktorých sa každý rok vytvárajú nové vrstvy ľadu letokruhy stromov . Vrstvy ľadu sa líšia textúrou a farbou počas teplejších a chladnejších častí roka. Ľadovce sa tiež rozširujú so zvýšenými zrážkami a chladnejším počasím a sťahujú sa, keď prevládajú teplejšie podmienky. V týchto vrstvách sú zachytené počas tisícročí prachové častice a plyny, ktoré vznikli klimatickými poruchami, ako sú sopečné erupcie, údaje, ktoré možno získať pomocou ľadových jadier.
- Oceánske dno: Sedimenty sa ukladajú v dno oceánov každý rok a formy života ako foraminifera, ostrakody a rozsievky umierajú a ukladajú sa s nimi. Tieto formy reagujú na teploty oceánov: niektoré sú napríklad bežnejšie počas teplejších období.
- Ústia riek a pobrežia: Ústia zachováva informácie o výške bývalých hladín morí v dlhých sledoch striedajúcich sa vrstiev organických látok rašelina keď bola hladina mora nízka, a anorganické kaly, keď hladina mora stúpla.
- Jazerá: Rovnako ako oceány a ústia riek, aj jazerá majú ročné bazálne ložiská nazývané varves. Varves uchováva širokú škálu organických pozostatkov, od celých archeologických nálezísk až po peľové zrná a hmyz. Môžu uchovávať informácie o znečistení životného prostredia, ako sú kyslé dažde, miestne obchodovanie so železom alebo odtoky z okolitých erodovaných kopcov.
- jaskyne: Jaskyne sú uzavreté systémy, kde sa celoročne udržiavajú priemerné ročné teploty s vysokou relatívnou vlhkosťou. Minerálne ložiská v jaskyniach, ako sú stalaktity, stalagmity a sintrové kamene, sa postupne vytvárajú v tenkých vrstvách kalcitu, ktoré zachytávajú chemické zlúčeniny zvonku jaskyne. Jaskyne tak môžu obsahovať súvislé záznamy s vysokým rozlíšením, ktoré je možné pomocou nich datovať datovania uránovej série .
- Suchozemské pôdy: Zdrojom informácií môžu byť aj pôdne usadeniny, ktoré zachytávajú zvyšky živočíchov a rastlín v koluviálnych nánosoch na úpätí kopcov alebo náplavoch na terasách údolí.
Archeologické štúdie klimatických zmien
Archeológovia sa o výskum klímy zaujímajú prinajmenšom od práce Grahama Clarka v roku 1954 v Star Carr. Mnohí spolupracovali s klimatickými vedcami, aby zistili miestne podmienky v čase okupácie. Trend identifikovaný Sandweissom a Kelleym (2012) naznačuje, že vedci v oblasti klímy sa začínajú obracať na archeologické záznamy, aby pomohli s rekonštrukciou paleoprostredia.
Nedávne štúdie podrobne opísané v Sandweiss a Kelley zahŕňajú:
- Interakcia medzi ľuďmi a klimatickými údajmi na určenie miery a rozsahu Chlapec a ľudská reakcia na ňu za posledných 12 000 rokov ľudí žijúcich v pobrežnom Peru.
- Povedzte Leilan na severe Mezopotámia (Sýria) ložiská zodpovedajúce oceánskym vrtným jadrám v Arabskom mori identifikovali predtým neznámu sopečnú erupciu, ktorá sa odohrala v rokoch 2075-1675 pred Kristom, čo zase mohlo viesť k náhlej aridifikácii s opustením tellu a mohlo viesť k rozpadu Akkadská ríša .
- V údolí Penobscot v Maine na severovýchode Spojených štátov pomohli štúdie o lokalitách datovaných do ranej strednej archaiky (pred 9 000 – 5 000 rokmi) vytvoriť chronológiu povodní v regióne spojených s klesajúcimi alebo nízkymi hladinami jazier.
- Shetlandský ostrov v Škótsku, kde sú náleziská z obdobia neolitu zaplavené pieskom, situácia, o ktorej sa predpokladá, že naznačuje obdobie búrok v severnom Atlantiku.
Zdroje
- Allison AJ a Niemi TM. 2010. Paleoenvironmentálna rekonštrukcia holocénnych pobrežných sedimentov susediacich s archeologickými ruinami v Aqabe v Jordánsku. Geoarcheológia 25(5):602-625.
- Dark P. 2008. Paleoenvironmentálna rekonštrukcia, metódy . In: Pearsall DM, redaktor. E encyklopédia archeológie . New York: Academic Press. str. 1787-1790.
- Edwards KJ, Schofield JE a Mauquoy D. 2008. Paleoenvironmentálne a chronologické výskumy nórskych landnám s vysokým rozlíšením v Tasiusaq, Eastern Settlement, Grónsko . Kvartérny výskum 69:1–15.
- Gocke M, Hambach U, Eckmeier E, Schwark L, Zöller L, Fuchs M, Loescher M a Wiesenberg GLB. 2014 Predstavujeme vylepšený multi-proxy prístup pre paleoenvironmentálnu rekonštrukciu archívov sprašových paleosolov aplikovaných na sekvenciu Nussloch z neskorého pleistocénu (JZ Nemecko). Paleogeografia, paleoklimatológia, paleoekológia 410:300-315.
- Lee-Thorp J a Sponheimer M. 2015. Príspevok stabilných svetelných izotopov k paleoenvironmentálnej rekonštrukcii . In: Henke W a Tattersall I, editori. Príručka paleoantropológie . Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. str. 441-464.
- Lyman RL. 2016. Technika vzájomného klimatického rozsahu nie je (zvyčajne) oblasťou techniky sympatie pri rekonštrukcii paleoprostredí na báze fauny. Paleogeografia, paleoklimatológia, paleoekológia 454:75-81.
- Rhode D, Haizhou M, Madsen DB, Brantingham PJ, Forman SL a Olsen JW. 2010. Paleoenvironmentálne a archeologické výskumy na jazere Qinghai, západná Čína: Geomorfné a chronometrické dôkazy histórie hladiny jazera . Kvartérna internacionála 218(1-2):29-44.
- Sandweiss DH a Kelley AR. 2012. Archeologické príspevky k výskumu zmeny klímy: Archeologický záznam ako paleoklimatický a paleoenvironmentálny archív* . Ročný prehľad antropológie 41(1):371-391.
- Shuman BN. 2013. Paleoklimatická rekonštrukcia - Prístupy In: Elias SA a Mock CJ, redaktori. Encyklopédia kvartérnych vied (Druhé vydanie). Amsterdam: Elsevier. str. 179-184.