31. Januar 2011

Wärmer ist gleich größer?!

Seit längerem stört mich, dass es für den Nahen Osten bzw. Vorderasien so gut wie keine Studien über den klimatischen Verlauf der letzten Millennia gibt.[1] 

Gestern hatte ich das Glück auf eine interessante Arbeit zur Veränderung des Größenwachstums der Bewohner Anatoliens (Türkei) während der letzten 12 Millennia aufmerksam zu werden.

Neolithic and the Chalcolithic (5000-3000 B.C.) male heights are estimated as 170.9 cm and 165.0 cm, respectively. Pronounced increases were observed for both sexes between the Chalcolithic and Iron (1000-580 B.C.) periods and sharp decreases among both males and females in the Hellenistic-Roman period (333 B.C.-395 A.D.). Moreover, recovery to the Iron Age levels was achieved in the Anatolian Medieval period (395-1453 A.D.) for both sexes (169.4 cm for males and 158.0 cm for females). In 1884 the mean height of men was 162.2 cm and by the beginning of the 1930s it increased to 166.3 cm.


Für mich fällt auf, dass es während der mittelalterlichen Erwärmungsphase zu einem Wachstumsschub der Bevölkerung (169,4 cm/männlich) kam, der sich mit der Kleinen Eiszeit ins Gegenteil verkehrte (162.2 cm/männlich).

Wenn wir mutmaßen, so ist die Möglichkeit nicht von der Hand zu weisen, dass eine Erwärmung in gemäßigten Zonen zur Erschließung neuer Anbauflächen führt, was wiederum letztlich auch eine bessere Ernährung für Kinder und Jugendliche bedeutet.

Dass eine bessere Ernährung für Kinder und Jugendliche, ein Wohlstandszuwachs, in der Folge mit einem durchschnittlich erhöhten Längenwachstum einhergeht, ist ja keine neue These.

__________

28. Januar 2011

Nicht alle Gletscher schrumpf(t)en!

In den letzten Tagen wurde in der MSM- und Blogger-Welt ausführlich - Reuters tituliert z.B.: Himalayan glaciers advance, despite warming - über eine neue Arbeit von Scherler et al. (Abstract) berichtet, in welcher u.a. gezeigt wird, dass mehr als 50% der Gletscher in der  Karakorum Region, entgegen der Erwartung nicht schrumpfen, sondern stabil sind oder sich wohl ausdehnen (Bericht/The Telegraph). 

Doch nicht nur in Asien wurden entgegen dem vermittelten Normalbild schrumpfender Gletscher bei sich erwärmendem Globus, sich ausdehnende Gletscher gefunden. Unlängst konnte man Selbiges über den argentinischen Gletscher Perito Moreno lesen. Auch über die Gletscherausdehnungen in Neuseeland und Norwegen wird uns von wissenschaftlicher Seite ausführlich berichtet.[1]

Mir stellt sich nun, bezüglich der MWP folgende Frage:

Wenn man die von Kritikern einer (globalen) MWP richtiger Weise angeführte Aussage, dass es während der "MWP" zu Gletscherexpansionen kam [2] und dies gegen eine (globale) MWP und für, wohl eine im besten Falle globale Klimaanomalie spreche, als Argument gelten lässt, müsste man dann nicht konsistenter Weise ebenfalls, eine aus oben erwähnten Daten gespeiste vergleichbare Aussage als Argument gelten lassen und die aktuelle Warmzeit, Periode als solche in Frage stellen und/oder "höchstens" von einer (globalen) Klimaanomalie sprechen? Oder aber beide Warmzeiten als solche akzeptieren und die Gletschervorstöße vereinzelter Gletscher nicht als Argument gegen eine globale Erderwärmung überbewerten, da ja hunderte Studien, zumindest für das Mittelalter, eine - vereinfacht gesagt - andere Sprache sprechen?

Ich meine, Befürworter einer globalen MWP und einer global anhaltenden, aktuellen Erderwärmung wären mit der zweiten Variante besser bedient. Was denken Sie?

__________

[1] Siehe hierzu u.a.: Chinn et al.: Recent glacier advances in Norway and New Zealand: A comparison of their glaciological and metereological causes, in: Geografiska Annaler 87 A (2005) 1, 141-157 (Pdf-Format, ca. 1,2 MB).
[2] Ich bediene mich hierzu der Auflistung, zu finden in Wanner et al. 2008:
Grove, J.M., Switsur, R., 1994. Glacial geological evidence for the Medieval Warm Period. Climatic Change 26, 143-169.
Holzhauser, H., Magny, M., Zumbühl, H.J., 2005. Glacier and lake-level variations in west-central Europe over the last 3500 years. The Holocene 15, 789-801.
Ellis, J.M., Calkin, P.E., 1984. Chronology of Holocene glaciation, central Brooks Range, Alaska. Geological Society of America Bulletin 95, 897-912.
Wiles, G.C., Calkin, P.E., Post, A., 1995. Glacier fluctuations in the Kenai Fjords, Alaska, USA - an evaluation of controls on iceberg-calving glaciers. Arctic and Alpine Research 27, 234-245.
Luckman, B.H., Villalba, R., 2001. Assessing the synchroneity of glacier fluctuations in the Western Cordillera of the Americas during the last millennium. In: Markgraf, V. (Ed.), Interhemispheric Climate Linkages. Academic Press, San Diego, CA, pp. 119-140.
Gellatly, A.F., Chinn, T.J.H., Roethilsberger, F., 1988. Holocene glacier variations in New Zealand. Quaternary Science Reviews 7, 227-242.
Geirsdottir, A., Hardardottir, J., Andrews, J.T., 2000. Late-Holocene terrestrial glacial history of Miki and I.C. Jacobsen Fjords, East Greenland. The Holocene 10, 123-134.
Lubinsky, D.J., Forman, S.L., Miller, G.H., 1999. Holocene glacier and climate fluctuations on Franz Josef Land, Arctic Russia, 80°N. Quaternary Science Reviews 18 (1), 85-108.
Zheng, B., Shiyie, L., Wang, S., 1994. Evolution of glacier on the Surrounding Mountains of the Zoige Basin. Study of Formation and Evolution, Environmental Change and Ecological Systems of the Tibetan Plateau. Beijing Print, Beijing.

19. Januar 2011

Stalagmites from the southernmost Andes

Über ScienceDirect bin ich auf den Abstract eines "Article in press" von Mangini et al. gestoßen. 

Ein kurzer Auszug:
A temperature-related change in rainwater isotope values modified the MA1 record during the Little Ice Age (~0.7-0.1 ka BP) that was ~1.5 °C colder than today. ... Our proxies indicate that the Neoglacial cold phases from ~3.5 to 2.5 and from ~0.7 to 0.1 ka BP were characterised by 30% lower precipitation compared with the Medieval Warm Period from 1.2 to 0.8 ka BP, which was extremely humid in this region.

13. Januar 2011

The Glaciers of Kilimanjaro

In ihrem neuen Artikel The Glaciers of Kilimanjaro nehmen Sherwood, Keith und Craig Idso Bezug auf die Arbeit: Is the decline of ice on Kilimanjaro unprecedented in the Holocene? (Pdf-Format, 5,7 MB), von Kaser et al., 2010.

Die Idso's schreiben, für uns von Interesse u.a.:
In addition, their analyses suggest that the mountain's plateau ice "may have come and gone repeatedly throughout the Holocene' and ...

Bei Kaser et al. finden wir in der Sektion "Summary and conclusions", unter Punkt 8:
The hypothesized ice history indicates that the plateau ice may have come and gone repeatedly throughout the Holocene.

Fairerweise muss man hier m.E. "the hypothesized ice history" erörtern. Es sollte hinzugefügt werden, dass sich Kaser et al. "Lake level records" (Lake Naivasha: Rainfall and drought in equatorial East Africa during the past 1,100 years [Abstract][1]; Lake Victoria: Solar variability and the levels of Lake Victoria, East Africa, during the last millennium [Abstract] [2]) bedient haben "in order to resolve a history of plateau ice on Kibo [Kilimanjaro's highest peak, W.v.B.]", wie aus Unterpunkt "A millennium-scale plateau glacier history and beyond" herauslesbar ist.

Aus einer Zusammenschau der Daten entwickeln sie dann ihre schlussendliche Interpretation in Punkt 7:
We interpret wet periods from lake level stands in East Africa as glacier growth periods on Kibo and postulate that after each wet period the shrinkage of plateau ice starts again. As a consequence, the application of the decay time period to the time series of lake level stands leads to the ice history of the Kibo summit plateau.

Bezüglich klimatischer Bedingungen während des Mittelalters kann man folgende Aussagen anführen:
Under both of our growth and retrait scenarios (Figure 11B and C) an absence of plateau glaciers before 1200 is shown and it is very probable that such extended dry periods have occurred several times throughout the Holocene (e.g. Bonnefille and Chalie, 2000)[3]. Besides the Naivasha record (Figure 11A), the reconstructed shallow water diatom (SWD, low percentages during high water levels) record in Lake Victoria (Figure 11D) supports the mentioned hiatus in plateau glaciation, showing above-average values (>= ~40%) after AD 1000 and a pronounced increase towards AD 1200 (Stager et al., 2005).
Kaser et al., 1087


Wenn wir hier die Abwesenheit des "plateau glaciers" um 1200 annehmen und die Zunahme in der Kleinen Eiszeit, gefolgt von einem "date of onset of the present shrinkage at around 1875 +/- 10 years" (1082), dies in Beziehung setzen zu den Aussagen von Wanner et al., 2008 (Pdf-Format, 3,63 MB):
... to the Little Ice Age (LIA; Wanner et al., 2000; Grove, 2004; Holzhauser et al., 2005; Matthews and Briffa, 2005)[4], which is the most recent and the most prominent of the periods of glacier advance during the Late Holocene, ...
Wanner et al., 1793

und
... So far, the LIA is the only period during the Holocene for which glacial advances have been identified in all parts of the globe ...
Wanner et al., 1801 


dann scheint mir unsere Definition einer MWP, gekoppelt - wo nötig - an ein Auftreten einer LIA im Untersuchungsgebiet, nicht so verkehrt zu sein.*

__________

[1] Verschuren D, Laird KR and Cumming BF (2000) Rainfall and drought in equatorial East Africa during the past 1,100 years. Nature 403: 410-414.
[2] Stager JC, Ryves D, Cumming BF, Meeker LD and Beer J (2005) Solar variability and the levels of Lake Victoria, East Africa, during the last millennium. Journal of Paleolimnology 33: 243:251.
[3] Bonnefille R, Chalie F (2000) Pollen-inferred precipitation time-series from equatorial mountains, Africa, the last 40 kyr BP. Global and Planetary Change 26: 25-50.

Aus dem Abstract:
The most characteristic feature of the synthetic curve is the changing variability through time.
During the last glacial period (30 to 15 kyr BP interval), our results indicate a ca. 450 mm/yr (32%) precipitation decrease relative to the present. Two maxima decrease periods are registered at ca. 19 kyr BP (700 mm/yr, ca. 45%) and between 18 and 16 kyr BP (608 mm/yr, ca. 42%). Several abrupt positive peaks of higher precipitation are noticed pre 35 kyr BP and ca. 22–20 kyr BP.
During the lower Holocene (10–7 kyr BP), the mean calculated precipitation estimate is 30 mm/yr (2%) below the present-day value, with several abrupt positive shifts; the maximum at ca. 8 kyr BP reaches 600 mm/yr (42%). Great variations between low and high precipitation values are expressed post ca. 4 kyr BP.

[4] Wanner, H., Holzhauser, H., Pfister, C., Zumbühl, H., 2000. Interannual to century scale climate variability in the European Alps. Erdkunde (Earth Scinece) 54, 62-69.
Grove, J.M., 2004. Little Ice Ages: Ancient and Modern. Routledge, New York.
Holzhauser, H., Magny, M., Zumbühl, H.J., 2005. Glacier and lake-level variations in west-central Europe over the last 3500 years. The Holocene 15, 789-801.
Matthews, J.A., Briffa, K.R., 2005. The 'Little Ice Age': re-evaluation of an evolving concept. Geografiska Annaler 87 A, 17-36.

* Es bleibt zu bedenken, dass es auch während der MWP zu "some glacier advances" gekommen ist, wobei die Frage gestellt werden muss, ob diese "advances" größer waren als jene während der LIA.

____________________

ZUSATZ:  

16. Januar 2011

In einer Arbeit (Pdf-Format, 1,56 MB) aus dem Jahre 1994 wird "glacial geological Evidence" für eine weltumspannende MWP angeführt. Grove und Switsur konkludieren:
The first phase of the LIA began around the thirteenth century in all the regions for which there is evidence. The glacial phase preceding the MWP seems to have begun between the seventh and ninth centuries A.D. but is generally less securely dated and not dated at all in Canada. There is at least some indications of fluctuations in ice position in the course of the MWP in Norway, Alaska, and perhaps in extratropical South America and New Zealand, indicating that recession may have been interrupted by advances, perhaps of limited extent, as in the European Alps. The available evidence suggests that the MWP was global in extent and not uniform climatically. The glacial data needs to be considered in relation to that from other sources, but is of value in obtaining a more complete understanding of both the environment in the later medieval period and the possible causes of climatic change on the century time scale.
Grove, Switsur, 166

12. Januar 2011

Role of tropical Pacific SSTs in global medieval hydroclimate

Role of tropical Pacific SSTs in global medieval hydroclimate: A modeling study (Pdf-Format, 2,1 MB) ist eine interessante Studie von Burgman et al., aus dem Jahre 2010.

Ihre Arbeit behandelt folgende Fragestellung:
The current research seeks to test the influence of persistent La Nina‐like tropical Pacific SSTs [Sea surface temperature, W.v.B.] alone in forcing medieval hydroclimate using a state of the art climate model. A detailed examination of the North American hydroclimatic response is discussed by Seager et al. [2008][1], and here we focus on the global response. A high‐resolution paleo‐proxy coral‐based SST record from the central Pacific is used to reconstruct tropical Pacific SSTs for the period 1320–1462 A.D. The resulting SST reconstruction is used to force an ensemble of climate model simulations. Modeled estimates of medieval hydroclimate are compared to simulations forced by observed SSTs and the differences are verified using paleo‐proxy records of medieval hydroclimate from around the world.

Für uns von Interesse sind natürlich die langfristigen Proxydaten. Burgman et al. führen hier 30 verschiedene Proxies, aus unterschiedlichen Erdteilen an. Die meisten Proxies kannte ich; u.a. neu waren für mich die Arbeiten von Gupta et al. auf der "Arabian peninsula" (21)(Pdf-Format, 376 KB) aus dem Jahre 2003 und Bar-Mathews et al's. Arbeit in der "Soreq cave"/Israel (29), aus dem Jahre 1998[2]. Neueste Arbeiten zur Soreq cave werden auf Bar-Mathews homepage erwähnt.

Unter Fig. 1a sind die Ergebnisse der Modellierung angeführt:
Figure 1. (a) Long term mean differences of vertically integrated soil wetness (shaded, (mm3H2O)/(mm3soil)) and SST (contour, 0.10 C) between POGA‐1L [model simulation, W.v.B.] (1320–1462 A.D.) and GOGA simulation (1856–2005 A.D.) overlaid with records of medieval hydroclimate and SST. SST records are plotted as red (warm) or blue (cool) dots relative to modern observations. Green and brown dots indicate proxy records of wet or dry medieval hydroclimate. The numbers cross reference the records to the references in the text and Table S1 (see auxiliary material). The medieval period is taken to be, approximately, from 800 A.D. to 1500 (adapted from Seager et al. [2007]). (b) The long term mean difference in Precipitation minus Evaporation (P‐E is shaded, units are mm/month, significance levels of 95% stippled) and 200mb geopotential height (contours, units are meters) for the winter half year between the POGA‐1L simulation (1320–1462 A.D.) and the modern GOGA simulation (1886–1998A.D.). The difference in the zonal average P‐E is offset to the right.

Erklärend erfahren wir:
Figure 1a shows the difference in the long‐term mean soil moisture (shaded) and SST (contours) with the estimates from the paleo‐proxy records displayed as colored circles. The colored circles illustrate the SST and hydroclimate conditions of the MCA with respect to modern observations as described by available paleo‐proxy data from around the world (adapted from Seager et al. [2007])(Pdf-Format, 1,5 MB)[3]. Red (blue) dots represent warmer (cooler) SSTs while green (tan) dots represent wetter (dryer) conditions. The numbers by the dots correspond to those in Table S1 (see auxiliary material).*
The specifics of these records and their limitations are covered in some detail by Herweijer et al. [2007](Pdf-Format, 3,4 MB)[4] and Seager et al. [2007] and, for some, also by Graham et al. [2007](Pdf-Format, 1,9 MB)[5]. In order to compare modeled hydroclimate to the various paleo‐proxy records we analyze the  difference in model simulated vertically integrated soil wetness of the root zone (top 0.7 meters), which is significantly correlated with PDSI [Palmer Drought Severity Index, W.v.B.] in observations [Dai et al., 2004][6]. The differing natures of the various proxy reconstructions of hydroclimate, varying from tree rings to flood records, do not allow a quantitative comparison with the model simulation. Instead we are looking for a one sided agreement: conditions either wetter or drier than modern conditions consistently through the medieval period.

Fazit: Eine weitere, wichtige Arbeit in welcher Proxies zur Bestimmung der klimatischen Bedingungen im Mittelalter angeführt werden.

__________

[1] Seager, R., R. Burgman, Y. Kushnir, A. Clement, E. Cook, N. Naik, and J. Miller (2008), Tropical Pacific forcing of North American medieval megadroughts: Testing the concept with an atmosphere model forced by coral‐reconstructed SSTs, J. Clim., 21, 6175–6190, doi:10.1175/2008JCLI2170.1.
[2] Bar-Matthews, M., Ayalon, A., Kaufman, A., 1998. Middle to late Holocene (6,500 Yr. Period) paleoclimate in the eastern Mediterranean region from the stable isotopic composition of speleothems from Soreq Cave, Israel. In: Issar, A.S., Brown, N. (Eds.), Water, Environment and Society in Times of Climatic Change. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 203–214.
[3] Fußnoten 3, 4 und 5 werden mit Verweis auf das downloadbare Pdf-Format angeführt. Grund dafür ist, dass in diesen Arbeiten die verschiedensten Langzeitproxies enthalten sind. Seager, R., N. Graham, C. Herweijer, A. L. Gordon, Y. Kushnir, and E. Cook (2007), Blueprints for medieval hydroclimate, Quat. Sci. Rev., 26(19–21), 2322–2336, doi:10.1016/j.quascirev.2007.04.020.
*Auxiliary materials are available in the HTML. doi:10.1029/2009GL042239.
[4] Herweijer, C., R. Seager, E. R. Cook, and J. Emile‐Geay (2007), North American droughts of the last millennium from a gridded network of tree ring data, J. Clim., 20, 1353–1376, doi:10.1175/JCLI4042.1.
[5] Graham, N., et al. (2007), Tropical Pacific‐mid latitude teleconnections in medieval times, Clim. Change, 83, 241285, doi:10.1007/s10584-007-9239-2.
[6] Dai, A., K. E. Trenberth, and T. Qian (2004), A global dataset of Palmer drought severity index for 1870–2002: Relationship with soil moisture and effects of surface warming, J. Hydrometeorol., 5, 1117–1130, doi:10.1175/JHM-386.1.

7. Januar 2011

Prima Klima am Äquator

Bei der Bearbeitung meines letztens Postings bin ich auf Fig. 6 (siehe unten) gestoßen und habe mich dazu entschlossen, mir alle darin erwähnten, relevanten "Äquatorialstudien"* näher anzusehen.


Map of mean annual global precipitation (cm/month) with locations of proxy records discussed in this paper. 1, Dandak Cave (Sinha et al., 2007; this study); 2, Wanxiang Cave (Zhang et al., 2008); 3, Vietnam (Buckley et al., 2010); 4, Makassar Strait ([Oppo et al., 2009] and [Tierney et al., 2009]); 5 and; 6 Palao and Washington Islands (Sachs et al., 2009); 7, El Junco Crater Lake on Galapagos Island ([Conroy et al., 2008] and [Conroy et al., 2009]); 8, Ecuador (Moy et al., 2002); 9 Northeast Peru (Reuter et al., 2009); 10, Peruvian shelf (Rein et al., 2004); 11, Lake Naivasha (Verschuren et al., 2000); 12, Gulf of Mexico (Richey et al., 2007); 13, Cariaco Basin ([Haug et al., 2001] and [Black et al., 2007]); 14, Icelandic Shelf (Massé et al., 2008), & (Sicre et al., 2008). Precipitation data is from Legates/MSU precipitation climatology available from http://jisao.washington.edu/legates_msu/. Note the structure of the ITCZ in the eastern equatorial Indian Ocean/western Pacific (wide band) is different from the eastern Equatorial Pacific and Atlantic Ocean (narrower band of heavy precipitation).


Die erste Studie ist die im letzten Post behandelte von Sinha et al., 2011. Darin konkludieren die Autoren, dass eine geringere Monsoonaktivität während der Kleinen Eiszeit mit kühleren, nordhemisphärischen Temperaturen assoziiert werden kann. Auch der Verweis auf Sinha et al., 2007 (Pdf-Format, 220 KB) scheint angebracht. Aus Fig 3. können wir herauslesen, dass zwischen 900 und 1250 AD nur 4 Phasen von "weaker monsoon", dagegen 12 Phasen von "stronger monsoon" ausgezeichnet werden - nicht zu vergessen, dass es sich hierbei um mehrere, multiannuale Phasen handelt. Im Gegensatz dazu fallen in den Zeitraum 1250 bis - im Übergang von MWP in LIA - 1500 AD 5 Perioden von "weaker monsoon", wobei die dritte Phase von ca. 1330 bis 1420 AD dauerte. "Stronger monsoon" Phasen können ca. 5 gezählt werden, wobei die Stärke nicht mit den Phasen in der MWP vergleichbar ist.

In der dritten Studie finden Buckley et al., 2010 (Pdf-Format, 640 KB) Evidenz für anhaltende Dürren im südostasiatischen Raum, während der ausgehenden MWP und der beginnenden Kleinen Eiszeit (Fig. 2, Fig. 3). Ihr Untersuchungsgebiet ist Angkor in Kambodscha. Sie schreiben unter "Discussion":
Prolonged drought over mainland Southeast Asia, which corresponded to the time of the transition from the Medieval Climate Anomaly (MCA) into the Little Ice Age (LIA), appears to have coincided with numerous societal vulnerabilities and operational constraints to create a situation that led to the failure of Angkor as a viable city.


Bei der vierten Studie reicht der Verweis auf das Posting vom 5. Januar. Wobei ich doch kurz auf Tierney et al., 2009 eingehen möchte. Sie schreiben im Abstract: 
Furthermore, the centennial-scale oscillations in our data follow known changes in Northern Hemisphere climate (e.g., the Little Ice Age and Medieval Warm Period) implying a dynamic link between Northern Hemisphere temperatures and IPWP [Indo-Pacific Warm Pool, W.v.B.] hydrology.


Unter fünftens und sechstens wird die Studie von Sachs et al., 2009 (Pdf-Format, 1 MB) erwähnt. Aus dem Abstract erfahren wir:
Here we report microbiological, molecular and hydrogen isotopic evidence from lake sediments in the Northern Line Islands, Galápagos and Palau indicating that the Pacific intertropical convergence zone was south of its modern position for most of the past millennium, by as much as 500 km during the Little Ice Age. A colder Northern Hemisphere at that time, possibly resulting from lower solar irradiance, may have driven the intertropical convergence zone south.


Wenn eine kältere nördliche Hemisphäre während der Kleinen Eiszeit möglicherweise dafür verantwortlich gemacht werden kann, dass die "intertropical convergence zone" nach Süden gewandert ist, könnte dann eine wärmere nördliche Hemisphäre während der MWP möglicherweise dafür verantwortlich gemacht werden, dass die "intertropical convergence zone" zu dieser Zeit weiter im Norden lag?

Zwei Studien von Conroy et al., 2008 (Pdf-Format, 1,5 MB) und 2009, werden unter siebtens subsumiert. Hervorheben möchte ich hier Fig. 8 und Fig. 9 aus der "Gallapagosstudie" aus dem Jahre 2008.

Reuter et al., 2009 finden wir bei neuntens aufgelistet. In ihrer Studie: A new perspecitve on the hydroclimate variability in northern South America during the Little Ice Age, (Pdf-Format, 250 KB) liefern sie Evidenz aus ihren Proxydaten von "Cascayunga cave in Northeast Peru" für eineen Anstieg der Regenmenge während der Kleinen Eiszeit gegenüber dem 20sten Jahrhundert um bis zu 20 % (Fig. 2, auch 4.: Results and Discussion).

Dem "Peruvian Shelf" widmen sich, angeführt unter Punkt 10., Rein et al., 2004 (Pdf-Format, 520 KB). Sie schreiben:
Here, we present a high resolution marine El Ninó flood record from Peru. A period of extreme drought without strong flooding occurred from A.D. 800-1250.

Aufschlussreich hierzu Fig. 2. Mit elftens wechseln wir den Kontinent und kommen zur schon erwähnten Studie, Rainfall and drought in equatorial east Africa during the past 1,100 years, von Verschuren et al., 2000. Ich zitiere wiederum aus dem Abstract:
Our data indicate that, over the past millennium, equatorial east Africa has alternated between constrasting climate conditions, with significantly drier climate than today during the 'Medieval Warm Period' (~ ad 1000-1270) and a relatively wet climate during the 'Little Ice Age' (~ ad 1270-1850) which was interrupted by three prolonged dry episodes.


12. führt uns an den "Golf von Mexiko" und zur Studie: A 1400-year multi-proxy record of climate variability from the Northern Gulf of Mexico, (Pdf-Format, 200 KB) von Richey et al., 2007. 

Sie fassen zusammen:
Two multidecadal intervals of sustained high Mg/Ca indicate that Gulf of Mexico sea surface temperatures (SSTs) were as warm or warmer than nearmodern conditions between 1000 and 1400 yr B.P. Foraminiferal Mg/Ca during the coolest interval of the Little Ice Age (ca. 250 yr B.P.) indicate that SST was 2–2.5 °C below modern SST.


Mit 13., führt uns an das "Ciriaco Basin" und zu den Arbeiten von Haug et al., 2001 (Pdf-Format, 6,15 MB) und Black et al., 2007 (Pdf-Format, 620 KB). 

Bei Haug et al. ist aus Fig. 3 eine MWP herauszulesen. Sie schreiben auch auf 1306:
Higher but variable precipitation is also indicated from 1.05 to 0.7 ka, the interval of time sometimes referred to as the "Medieval Warm Period."

Black et al. stellen in den "Conclusions" u.a. fest:
The full 8-century record reveals that tropical SSTs during the last millennia are more variable than previously thought, with some MWP warmth, significant LIA cooling, and abrupt twentieth-century warming.


Es ist sehr aufschlussreich und interessant zugleich, festzustellen, wie viel Forschungsarbeit in den "Äquatorialzonen" der Erde doch schon geleistet wurde. Davon zu sprechen, dass es auch hier überhaupt keine Evidenz für ein wärmeres Klima während der MWP gebe, scheint verfehlt zu sein.

__________

* Seien wir großzügig und gehen bis zum 30sten Breitengrad Nord. Studie "2" und Studie "14" scheiden somit aus. Studie "12" wurde von mir noch berücksichtigt. Studie "8" - Moy et al., 2002 (Pdf-Format, 184 KB) - ist meines Erachtens wenig ertragreich und wurde somit auch nicht behandelt.

6. Januar 2011

Megadroughts in monsoon Asia

Sinha et al. präsentieren in der aktuellen Quaternary Science Reviews eine neue Arbeit, mit dem Titel: A global context for megadroughts in monsoon Asia during the past millennium

Unter Punkt 4: Summary and implications, findet man folgende Aussage:
Our study however, supports the suggestion that generally reduced monsoon in Asia were associated with cooler temperature in the extratropical latitudes in the Northern Hemisphere during the LIA.

Da stellt sich mir die Frage:
Wenn ein reduzierter Monsoon in Asien in Korrelation gesetzt werden kann mit kühleren Temperaturen in der extratropischen, nördlichen Hemisphäre, kann dann eine gesteigerte Monsoonaktivität (Fig. 5) während der "nordhemisphärischen" MWP in Korrelation gebracht werden zu wärmeren Temperaturen in eben dieser?

1200 Jahre alte, marine Sedimentdaten aus Brasilien

In der neuen Studie Marine sediments from southeastern Brazilian continental shelf: A 1200 year record of upwelling productivity liefern uns Dezidério Souto et al. Sedimentdaten aus dem "Cabo Frio coastal shelf" (-23.19 S, -41.8 W; 117 m depth). 

Was wurde gemacht?
In this study, we examined foraminifera and organic markers in sediment cores to determine changes in ocean productivity over the last 1200 years. A box-core sediment sample collected from the continental shelf was analyzed (Fig. 1) for multiple proxy data, including: grain size, total organic carbon (TOC), carbon to nitrogen atomic ratio (C/N), organic palynomorphs and planktonic foraminifera. Data were then compared to paleoclimate and paleoceanographic records that have documented global climate extremes during the MCA and LIA, which were collected from the Peru upwelling region (Gutiérrez et al., 2009)[1], the Cariaco basin (Haug et al., 2001)[2], the Andes glaciers area (Rabatel et al., 2008)[3] and sea surface temperatures (SST) in the Sargasso Sea (van de Plassche et al., 1998)[4] (Fig. 1).

Die Ergebnisse zusammenfassend aus dem Abstract:
Foraminiferal and organic geochemical analyses indicate the occurrence of three distinct periods of productivitiy. From 850 AD until 1070 AD, foraminifera fluxes consisting primarily of Turborotalita quinqueloba indicate stronger South Atlantic Central Water (SACW) transport onto the shelf, which induced high biological productivity that was also recorded by high TOC and marine palynomorphs content and low C/N atomic ratio. This period coincided with a northward displacement of the atmospheric Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and South Atlantic High (SAH) systems driven by positive temperature anomalies in the North Atlantic Ocean during the Medieval Climate Anomaly (MCA).

__________

[1] D. Gutiérrez, A. Sifeddine, D.B. Field, L. Ortlieb, G. Vargas, F.P. Chávez, F. Velazco, V. Ferreira, P. Tapia, R. Salvatteci, H. Boucher, M.C. Morales, J. Valdés, J.L. Reyss, A. Campusano, M. Boussafir, M. Mandeng-Yogo, M. García and T. Baumgartner, Rapid reorganization in ocean biogeochemistry off Peru towards the end of the Little Ice Age, Biogeosciences 6 (2009), pp. 835–848.
[2] G.H. Haug, K.A. Hughen, D.M. Sigman, L.C. Peterson and U. Röhl, Southward migration of the Intertropical Convergence Zone through the Holocene, Science 293 (2001), pp. 1304–1308.
[3] A. Rabatel, B. Francou, V. Jomelli, P. Naveau and D. Grancher, A chronology of the Little Ice Age in the tropical Andes of Bolivia (16°S) and its implications for climate reconstruction, Quaternary Research 70 (2008), pp. 198–212.
[4] O. van de Plassche, K. van der Borg and A.F.M. de Jong, Sea level–climate correlation during the past 1400 yr, Geology 26 (1998), pp. 319–322.

5. Januar 2011

2000-year-long temperature reconstruction from the Indo-Pacific warm pool

Vor kurzem bin ich auf eine interessante Studie von Oppo et al. gestoßen, welche Eindruck hinterlassen hat. Es handelt sich um die Arbeit 2,000-year-long temperature and hydrology reconstruction from the Indo-Pacific warm pool (pdf-Format, ca. 620 KB) aus dem Jahre 2009.

Der Grund dafür, dass ich diese doch schon nicht mehr ganz aktuelle Studie hervor"zaubere" ist, dass diese Studie um die südasiatische Äquatorialgegend (Indo-Pacific warm pool; Makassar Strait, Indonesia - lat. 0°/long. 116° E) lokalisiert ist. Dies rechtfertigt - wenn man die knapp bemessene Datengrundlage von Langzeitproxies für den Äquatorialraum berücksichtigt - in meinen Augen eine Anführung zum jetzigen Zeitpunkt.

Die Studienautoren beschreiben selbst sehr treffend, wie ich finde, die Notwendigkeit einer solchen Studie, wie folgt:
Northern Hemisphere surface temperature reconstructions suggest that the late twentieth century was warmer than any other time during the past 500 years and possibly any time during the past 1,300 years [refs 1,2]. These temperature reconstructions are based largely on terrestrial records from extra-tropical or high-elevation sites; however, global average surface temperature changes closely follow those of the global tropics[3], which are 75% ocean. In particular, the tropical Indo-Pacific warm pool (IPWP) represents a major heat reservoir that both influences global atmospheric circulation [4] and responds to remote northern high-latitude forcings[5,6].
 Oppo et al., 1113


Was wurde gemacht?
Here we present a decadally resolved continuous sea surface temperature (SST) reconstruction from the IPWP that spans the past two millennnia and overlaps the instrumental record, enabling both a direct comparison of proxy data to the instrumental record and an evaluation of past changes in the context of twentieth century trends.
 Oppo et al., 1113


Was waren die für uns wichtigen Ergebnisse?
The SST reconstruction shows cooler temperatures between about AD 400 and AD 950 than during much of the so-called Medieval Warm Period (about AD 900–1300), a warm period found in many northern high-latitude records but whose global significance is uncertain[1].
Regardless of G. ruber* seasonality in this region, the reconstruction suggests that at least during the Medieval Warm Period, and possibly the preceding 1,000 years, Indonesian SSTs were similar to modern SSTs.
 Oppo et al., 1114


__________

[1] Jansen, E. et al. in Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds Solomon, S. et al.) 466–482 (Cambridge Univ. Press, 2007).
[2] Mann, M. E. et al. Proxy-based reconstructions of hemispheric and global surface temperature variations over the past two millennia. Proc. Natl Acad. Sci. USA 105, 13252–13257 (2008).
[3] National Research Council. Surface Temperature Reconstructions for the Last 2,000 Years (National Academy Press, 2006); available at http://www.nap.edu/catalog.php?record_id511676æ.
[4] Qu, T., Du, Y., Strachan, J., Meyers, G. & Slingo, J. Sea surface temperature and its variability in the Indonesian region. Oceanography 18, 50–61 (2005).
[5] Broccoli, A. J., Dahl, K. A. & Stouffer, R. J. Response of the ITCZ to northern hemisphere cooling. Geophys. Res. Lett. 33, doi:10.1029/2005GL024546 (2006).
[6] Chiang, J. C. H. & Bitz, C. M. Influence of high latitude ice cover on the marine Intertropical Convergence Zone. Clim. Dyn. 25, 477–496 (2005).

* Zur Erklärung: "To reconstruct d18O of sea water (SST and d18Osw), we generated Mg/Ca and d18O data on the planktonic foraminifera, Globigerinoides ruber (sensu stricto morphotype), which inhabits the surface mixed layer (Methods)." Oppo et al., 1114
 

Climate in the southwestern Mediterranean region

Martin-Puertas et al. haben am 15. Dezember 2010 auf climpast die interessante Studie Late Holocene climate variability in the southwestern Mediterranean region: an integrated marine and terrestrial geochemical approach (pdf-Format, 1,4 MB) veröffentlicht. 

Sie führen im Abstract an:
A combination of marine (Alboran Sea cores, ODP 976 and TTR 300 G) and terrestrial (Zonar Lake, Andalucia, Spain) geochemical proxies provides a high-resolution reconstruction of climate variability and human influence in the southwestern Mediterranean region for the last 4000 years at inter-centennial resolution. 
Martin-Puertas et al., 807


Unter Punkt 6 geben sie wider, dass die Niederschlagsmenge wohl zwischen 600 und 1300 AD stark zurückging und sich erst mit der LIA wieder erholte. Dies deckt sich, zumindest zeitlich, mit dem Auftreten der MCA. Sie schreiben:
Precipitation decreases from 1400 to 700 cal yr BP coinciding with the Medieval Climate Anomaly (MCA). The end of MCA is marked by increase in the precipitation at 700-550 cal yr BP (AD 1250-1400) and cooling during the LIA.
Martin-Puertas et al., 811

Studie aus der Hetao Region - China

Die Idsos stellen auf ihrer Website aktuell eine "neue" eklektische Studie (erschienen bereits am 26. 07. 2010) - bestehend aus 6 Proxydatensets (u.a. Pollen und Seesedimente)[1] - aus China, genauer der Hetao Region in Nordchina, vor.

Das Autorenteam um M.-Q. Li führt in besagter Studie Characteristics of cold-warm variation in the Hetao region and its surrounding areas in China during the last 5000 years (pdf-Format, ca. 10 MB; Abstract) Belege für eine MWP in den Datenerhebungsregionen an. Sie schreiben u.a. Folgendes:
1450~1000 cal yr BP: The climate was relatively warm compare with the temperature of its adjacent periods but less so than the degree of warmth at 5000 cal yr BP. This period corresponded to the Medieval Warm Period. Following are p proofs that give examples: A warming event happened in Daihai Lake in the southern part of the study region during 1.2~0.9 kyr BP (Jin et al., 2002)[2]; The Dunde ice core indicated that there was a climate warming phase during the 13th century (Yao et al., 1992)[3]; The Guliya ice core recorded a warm event in 1250~1150 cal yr BP (Yao et al., 1996)[4]; At the Chesapeake Dam, the Medieval Warm Period began at 1150 cal yr BP (Cronin TM et al., 2003)[5], which was earlier than the period began in other areas in the world.
M.-Q. Li et al., 479

__________

[1] Es handelt sich hierbei, nach eigenen Aussagen (cf., 476), um Proxydaten, entnommen aus nachstehenden Publikationen:
- Xu, Q. H., Xiao, J. L., Nakamura, T., et al.: Quantitative reconstructed climatic changes of Daihai Basi by pollen data, Marine Geol. Quat. Geol., 23, 99-108, 2003.
- Qian, Z. H., Kenneth, J. H., and Yuan, Z.: Kataglacial age of quaternary period and climatic characteristics of Holocene epoch -  a record of carbon isotope from Yanhaizi Ya02 borehole in Yileague of Inner Mongolia, Geol. Chem. Mineral., 24, 96-101, 2002.
- Shi, P. J. and Song, C. Q.: Palynological records of environmental changes in the middle part of Inner Mongolia, China, Chinese Sci. Bull., 48, 1433-1438, 2003.
- Xiao, J. L., Nakamura, T., Lu, H. Y., et al.: Holocene climate changes over the dessert/loess transition of north-central China, Earth Planet. Sci. Lett., 197, 11-18, 2002.
- Shen, H. Y., Jia, Y. L., Li, X. S., et al.: Environmental change inferred from distribution of Rb and Sr in different grain size fractions from lacustrine sediments in Huangqihai Lake, Inner Mongolia, Acta Geogr. Sin., 61, 1208-1217, 2006.
- Long, H., Wang, N. A., Li, Y., et al.: Mid-Holocene climate variations from lake records of the east Asian monsoon margin: a multi-proxy and geomorphological study, Quat. Sci., 27, 371-381, 2007.
[2] Jin, G. Y. and Liu, T. S.: Mid-Holocene climate change in North China, and the effect on cultural development, Chinese Sci. Bull., 47, 407-413, 2002.
[3] Yao, T. D. and Thompson, L. G.: Dunde ice core records and temperature variation in the past 5 ka, Sci. China Ser. B, 10, 1089-1093, 1992.
[4] Yao, T. D., Thompson, L. G., Qin, D. H., et al.: Variations in temperature and precipitation in the past 2000 a on the Xizang (Tibet) Plateau - Guliya ice core record, Sci. China Ser. D, 39, 425-433, 1996.
[5] Cronin, T. M., Dwyer, G. S., Kamiya, T., et al.: Medieval warm period, little ice age and 20th century temperature variability from Chesapeake Bay, Global Planet. Change, 36, 17-29, 2003.

3. Januar 2011

2010 und die langfristigen Klimarekonstruktionen - ein Rückblick

 
Im Jahre 2010 hat sich einiges in der Palaeoklimatologie getan; mehrere global und hemisphärische sowie lokal und regionale Temperaturekonstruktionen, zurückreichend bis zumindest ins erste Millennium AD, wurden veröffentlicht.

Ich habe mich auf virtuelle Datensuche ins NOAA Paleoklimatologie Programm Archiv, mit folgendem Ergebnis, begeben: 

Global und hemisphärisch sind insgesamt 2 Studien, lokal und regional 6 Studien, welche unseren Kriterien entsprechen, aufgeführt.

In den beiden nordhemisphärischen Studien von Ljungqvist - wie schon erwähnt - und Frank et al. (pdf-Format, ca. 4,2 MB)[1] "Reconstructed long-term decreases in CO2 concentration are indicative of positive feedbacks in the cooling transition from the Medieval Warm Period (MWP) into the Little Ice Age (LIA)" (527), ist die MWP klar ersichtlich. In der lokalen Grönlandstudie von Kobashi et al. [2]"The data show clear evidence of the Medieval Warm Period and Little Ice Age in agreement with documentary evidence." (754)  und - wie ebenfalls bereits erwähnt - der lokalen, nordamerikanischen Arktisstudie von Clegg et al. (pdf-Format, ca. 690 KB)[3] "For example, climatic events such as the LIA and the Medieval Climate Anomaly (MCA; peak warmth around 1000 cal BP) occurred largely synchronously between our TJuly record from Moose Lake (Fig. 4 C) and ..." (4.3) ebenfalls.  

Guiot et al. [4] - als Conclusio - "The Medieval Warm Period (MWP) could be correlated to higher solar activity. During the 20th century, however only anthropogenic forcing can explain the exceptionally high temperature rise. Warm periods of the Middle Age were spatially more heterogeneous than last decades, and then locally it could have been warmer." und Larocque-Tobler et al. (pdf-Format, ca. 1100 KB)[5] - im Abstract - "At the beginning of the record, corresponding to the last part of the “Medieval Climate Anomaly” (MCA) (here the period between ca 1032 and 1262 AD), the chironomid inferred mean July air temperatures were 1[Grad, W.v.B.] C warmer (p < 0.01) than the climate reference period (1961-1990).", liefern uns für Europa vergleichbare Ergebnisse.

Zu Lindholm et al. [6] kann ich wenig sagen. Sie schreiben im Abstract:
An even more prominent shift occurred in the Middle Ages, as the most severe cold spell during 1135–1164 was preceded by the warmest period only a decade earlier, during 1115–1124.

Das muss, in Betreff der gemittelten Temperaturen, nichts heißen. Da ich das Original nicht vorliegen habe, lasse ich diese Arbeit hier so stehen.

Es bleibt noch die schon mehrfach erwähnte Arbeit von Neukom et al.[7]  

Unter Punkt 4.1 schreiben sie: 
Our summer temperature reconstructions (Fig. 2) suggest that a warm period extended in SSA from 900 (or even earlier) to the mid-fourteenth century. This is towards the end of the Medieval Climate Anomaly (MCA; Bradley et al. 2003; Stine 1994) as concluded from NH temperature reconstructions, where most studies find a termination between ca. 1200–1350 (Jansen et al. 2007; Wanner et al. 2008).

Wir sehen, dass letztlich in allen Studien, bis auf eine für mich nicht eruierbare, das Auftreten einer MWP - nach meiner Definition - in untersuchter Studiengegend, durch die Proxydatenlage bestätigt wurde.

Ich bin schon gespannt, wie sich das Jahr 2011 dahingehend entwickeln wird. Ich hoffe, dass es neue Studien aus Afrika, Australien und Neuseeland geben wird; nicht zu vergessen natürlich die Äquatorialregionen der Erde.

__________

[1] Frank et al.: Ensemble reconstruction constraints on the global carbon cycle sensitivity to climate, in: Nature, Vol. 463, pp. 527-532, 28. January 2010, doi: 10.1038/nature08769.
[2] Kobashi et al.: Persistent multi-decadal Greenland temperature fluctuation through the last millennium, in: Climatic Change, Vol. 100, pp. 733-756, doi: 10.1007/s10584-009-9689-9.
[3] Clegg et al.: Six millennia of summer temperature variation based on midge analysis of lake sediments from Alaska, in: Quaternary Science Reviews (2010), doi: 10.1016/j.quascirev.2010.08.001.
[4] Guiot et al.: Growing Season Temperatures in Europe and Climate Forcings Over the Past 1400 Years. PLoS ONE 5 (4): e9972. doi: 10.1371/journal.pone.0009972.
[5] Larocque-Tobler et al.: Thousand years of climate change reconstructed from chironomid subfossils preserved in varved lake Silvaplana, Engadine, Switzerland, in: Quaternary Science Reviews (2010), doi: 10.1016/j.quascirev.2010.04.018.
[6] Lindholm et al.: The height-increment record of summer temperature extended over the last millennium in Fennoscandia, in: The Holocene, doi: 10.1177/0959683610378875.
[7] Neukom et al.: Multiproxy summer and winter surface air temperature field reconstructions for southern South America covering the past centuries, in: Clim Dyn, doi: 10.1007/s00382-010-0793-3.