Wederopbouw in het milieu

Paleomilieureconstructie (ook bekend als paleoklimaatreconstructie) verwijst naar de resultaten en onderzoeken die zijn uitgevoerd om te bepalen hoe het klimaat en de vegetatie op een bepaald tijdstip en plaats in het verleden waren. Klimaat, inclusief vegetatie, temperatuur en relatieve luchtvochtigheid, is gedurende de tijd sinds de vroegste menselijke bewoning van planeet Aarde aanzienlijk gevarieerd, van zowel natuurlijke als culturele (door de mens veroorzaakte) oorzaken.

Klimatologen gebruiken voornamelijk paleomilieu-gegevens om te begrijpen hoe de omgeving van onze wereld is veranderd en hoe moderne samenlevingen zich moeten voorbereiden op de komende veranderingen. Archeologen gebruiken paleomilieu-gegevens om de levensomstandigheden van de mensen die op een archeologische site woonden te helpen begrijpen. Klimatologen profiteren van de archeologische studies omdat ze laten zien hoe mensen in het verleden hebben geleerd hoe ze zich moesten aanpassen of niet konden aanpassen aan veranderingen in het milieu, en hoe ze veranderingen in het milieu veroorzaakten of ze erger of beter maakten door hun acties.

Proxy's gebruiken

De gegevens die worden verzameld en geïnterpreteerd door paleoklimatologen staan ​​bekend als proxy's, stand-ins voor wat niet direct kan worden gemeten. We kunnen niet terug in de tijd reizen om de temperatuur of luchtvochtigheid van een bepaalde dag of jaar of eeuw te meten, en er zijn geen schriftelijke gegevens van klimaatveranderingen die ons die details zouden geven die ouder zijn dan een paar honderd jaar. In plaats daarvan vertrouwen paleoklimaatonderzoekers op biologische, chemische en geologische sporen van gebeurtenissen in het verleden die werden beïnvloed door het klimaat.

De belangrijkste proxy's die door klimaatonderzoekers worden gebruikt, zijn planten- en dierenresten, omdat het type flora en fauna in een regio het klimaat aangeeft: denk aan ijsberen en palmbomen als indicatoren voor lokale klimaten. Herkenbare sporen van planten en dieren variëren in grootte van hele bomen tot microscopische diatomeeën en chemische handtekeningen. De meest bruikbare overblijfselen zijn die die groot genoeg zijn om voor soorten te identificeren; de moderne wetenschap heeft objecten zo klein als stuifmeelkorrels en sporen voor plantensoorten kunnen identificeren.

Keys to Past Climates

Proxy-bewijs kan biotisch, geomorfisch, geochemisch of geofysisch zijn; ze kunnen milieugegevens registreren die variëren in de tijd van jaarlijks, om de tien jaar, elke eeuw, elk millennium of zelfs meerdere millennia. Gebeurtenissen zoals boomgroei en regionale vegetatieveranderingen laten sporen achter in bodems en veenlagen, gletsjerijs en morenen, grotformaties en in de bodem van meren en oceanen.

Onderzoekers vertrouwen op moderne analogen; dat wil zeggen, ze vergelijken de bevindingen uit het verleden met die in huidige klimaten over de hele wereld. Er zijn echter perioden in het zeer oude verleden waarin het klimaat compleet anders was dan wat er momenteel op onze planeet wordt ervaren. Over het algemeen lijken die situaties het gevolg te zijn van klimaatomstandigheden met meer extreme seizoensgebonden verschillen dan we vandaag hebben ervaren. Het is vooral belangrijk om te erkennen dat de atmosferische koolstofdioxidegehaltes in het verleden lager waren dan die van vandaag, dus ecosystemen met minder broeikasgassen in de atmosfeer hebben zich waarschijnlijk anders gedragen dan nu.

Pale milieu-gegevensbronnen

Er zijn verschillende soorten bronnen waar paleoklimaatonderzoekers bewaarde gegevens van voorbije klimaten kunnen vinden.

• Gletsjers en ijsplaten: Langdurige ijslichamen, zoals de Groenlandse en Antarctische ijskappen, hebben jaarlijkse cycli die elk jaar nieuwe ijslagen bouwen zoals boomringen. Lagen in het ijs variëren in textuur en kleur tijdens warmere en koelere delen van het jaar. Gletsjers breiden ook uit met verhoogde neerslag en koeler weer en trekken zich terug wanneer warmere omstandigheden heersen. Gevangen in die lagen die in de loop van duizenden jaren zijn vastgelegd, zijn stofdeeltjes en gassen die zijn ontstaan ​​door klimaatstoornissen zoals vulkaanuitbarstingen, gegevens die kunnen worden opgehaald met ijskernen.
• Oceaanbodems: Sedimenten worden elk jaar op de bodem van de oceanen afgezet en levensvormen zoals foraminifera, ostracoden en diatomeeën sterven af ​​en worden daarmee afgezet. Die vormen reageren op zeetemperaturen: sommige komen bijvoorbeeld vaker voor tijdens warmere periodes.
• Estuaria en kustlijnen: Estuaria bewaren informatie over de hoogte van voormalige zeespiegel in lange opeenvolgingen van afwisselende lagen organisch veen toen de zeespiegel laag was, en anorganische slib toen de zeespiegel steeg.
• Lakes: Net als oceanen en estuaria hebben meren ook jaarlijkse basale afzettingen die varves worden genoemd. Varven bevatten een grote verscheidenheid aan organische resten, van hele archeologische vindplaatsen tot stuifmeelkorrels en insecten. Ze kunnen informatie bevatten over milieuvervuiling, zoals zure regen, lokaal ijzerwerk of afvoer van geërodeerde heuvels in de buurt.
• Caves: Grotten zijn gesloten systemen, waar de gemiddelde jaarlijkse temperaturen het hele jaar door worden gehandhaafd en met een hoge relatieve vochtigheid. Minerale afzettingen in grotten zoals stalactieten, stalagmieten en stromingsstenen vormen zich geleidelijk in dunne lagen calciet, die chemische samenstellingen van buiten de grot opsluiten. Grotten kunnen dus ononderbroken records met een hoge resolutie bevatten die kunnen worden gedateerd met dateringen uit de uraniumserie.
• Terrestrische bodems: Bodemafzettingen op land kunnen ook een bron van informatie zijn, waarbij dieren- en plantenresten worden opgevangen in colluviale afzettingen aan de voet van heuvels of alluviale afzettingen in dakterrassen.

Archeologische studies van klimaatverandering

Archeologen zijn al sinds het werk van Grahame Clark in 1954 bij Star Carr geïnteresseerd in klimaatonderzoek. Velen hebben met klimaatwetenschappers samengewerkt om de plaatselijke omstandigheden ten tijde van de bezetting te achterhalen. Een trend geïdentificeerd door Sandweiss en Kelley (2012) suggereert dat klimaatonderzoekers zich beginnen te wenden tot het archeologische dossier om te helpen bij de reconstructie van paleo-omgevingen.

Recente studies die in detail zijn beschreven in Sandweiss en Kelley omvatten:

• De interactie tussen mensen en klimatologische gegevens om de snelheid en omvang van El Niño en de menselijke reactie daarop te bepalen gedurende de laatste 12.000 jaar van mensen die in Peru aan de kust wonen.
• Tell Leilan in Noord-Mesopotamië (Syrië) afzettingen gekoppeld aan oceaanboringen in de Arabische Zee identificeerden een voorheen onbekende vulkaanuitbarsting die plaatsvond tussen 2075-1675 voor Christus, die op zijn beurt tot een abrupte aridificatie met het verlaten van de tell kon hebben geleid en kan hebben geleid tot het uiteenvallen van het Akkadische rijk.
• In de Penobscot-vallei van Maine in het noordoosten van de Verenigde Staten, hebben studies over locaties uit het vroege midden-archaïsche (~ 9000-5000 jaar geleden) bijgedragen aan het vaststellen van een chronologie van overstromingsgebeurtenissen in de regio die verband houden met dalende of lage meerniveaus.
• Shetland Island, Schotland, waar neolithisch verouderde locaties met zand zijn overstroomd, een situatie waarvan wordt aangenomen dat deze een indicatie is voor een periode van stormachtige omstandigheden in de Noord-Atlantische Oceaan.

bronnen

• _{Allison AJ en Niemi TM. 2010. Paleo-omgevingsreconstructie van Holocene kustafzettingen grenzend aan archeologische ruïnes in Aqaba, Jordanië. Geoarcheologie 25 (5): 602-625.}
• _{Dark P. 2008. Paleo-omgevingsreconstructie, methoden. In: Pearsall DM, redacteur. Encyclopedia of Archaeology. New York: Academic Press. p 1787-1790.}
• _{Edwards KJ, Schofield JE en Mauquoy D. 2008. Hoge resolutie paleomilieu- en chronologisch onderzoek van het Noorse landnám in Tasiusaq, Eastern Settlement, Groenland. Quartair Onderzoek 69: 1-15.}
• _{Gocke M, Hambach U, Eckmeier E, Schwark L, Zöller L, Fuchs M, Löscher M en Wiesenberg GLB. 2014. Introductie van een verbeterde multi-proxy-aanpak voor paleomilieureconstructie van archieven met löss-paleosol toegepast op de Late Pleistocene Nussloch-sequentie (ZW Duitsland). Paleogeografie, Paleoklimatologie, Paleo-ecologie 410: 300-315.}
• _{Lee-Thorp J en Sponheimer M. 2015. Bijdrage van stabiele lichtisotopen aan paleo-omgevingsreconstructie. In: Henke W en Tattersall I, redacteuren. Handbook of Paleoanthropology. Berlijn, Heidelberg: Springer Berlijn Heidelberg. p 441-464.}
• _{Lyman RL. 2016. De techniek van het wederzijdse klimaatbereik is (meestal) niet het gebied van sympatriotechniek bij het reconstrueren van paleomilieus op basis van faunale resten. Paleogeografie, Paleoklimatologie, Paleo-ecologie 454: 75-81.}
• _{Rhode D, Haizhou M, Madsen DB, Brantingham PJ, Forman SL en Olsen JW. 2010. Paleomilieu- en archeologische onderzoeken aan het Qinghai-meer, West-China: geomorfisch en chronometrisch bewijs van de geschiedenis van het meerniveau. Quaternary International 218 (1-2): 29-44.}
• _{Sandweiss DH en Kelley AR. 2012. Archeologische bijdragen aan onderzoek naar klimaatverandering: het archeologische record als een paleoklimatisch en paleomilieuarchief *. Jaaroverzicht antropologie 41 (1): 371-391.}
• _{Shuman BN. 2013. Paleoklimaatreconstructie - Benaderingen in: Elias SA en Mock CJ, editors. Encyclopedia of Quaternary Science (Tweede druk). Amsterdam: Elsevier. p 179-184.}