Menneskenes tid på Jorda faller sammen med ekstreme klimaendringer. Det er et under hvordan våre forfedre klarte å tilpasse seg stadig nye forhold og miljøer.
Istid. Og kaldt!
Det var til tider iskaldt (!) både nord og sør i Europa. Men sett under ett var Istiden karakterisert av et svært ustabilt og uforutsigbart klima. Varmt og vått vær vekslet uopphørlig med kaldt og tørt. Bildet er tatt utenfor Ilulissat på vestkysten av Grønland. Slik kan isen ha ligget utenfor norskekysten da det var på det kaldeste. Foto: Halfdan Carstens
Gjennom flere artikler har jeg oppsummert min egen forståelse av klima og klimaendringer gjennom de siste fem-seks millioner årene. Det er tid for å se nærmere på hvordan disse parameterne har hatt betydning for menneskene og menneskenes utvikling. Alle artiklene finner du her.
I Norden forbinder vi naturlig nok Istiden[1] (kvartær, de siste 2,6 millioner år) med is. Presis som på bildet over kan det tidvis ha sett ut utenfor Norges kyst da det var på det kaldeste.
Men som diskutert i en tidligere artikkel i denne serien («Istiden var også grønn»), var klimaet gjennom Istiden svært omskiftelig. Mellom de enkelte istidene (med varighet rundt 100 000 år), var det opptil flere grader varmere enn i vår tid (mellomistider).
De enkelte istidene var også karakterisert av perioder med mildt klima (interstadialer). Under siste istid (117 000 til 11 700 år siden) var det for eksempel flere tusenårlange perioder da innlandsisen smeltet og ble erstattet av et steppe- og tundralandskap[2].
Det var under slike interstadialer at mammuten kom på gjentatte besøk til høyfjellet i Norge («Istidsikon på snarvisitt»).
Istid – uten innlandsis
Lenger sør i Europa, sør for innlandsisen som dekket Norden og Nord-Europa, var det også istid (se kart i artikkelen «Et streif innover innlandsisen»). Også der var det gjennomgående svært kaldt, og vintrene var dominert av nordlige, kalde vinder. Data fra Nederland antyder at den årlige gjennomsnittstemperaturen for mellom 50 000 og 41 000 år siden var minus én grad i Nordsjøens randområde.
På det kaldeste dominerte tundra eller gresskledde stepper så langt sør som Hellas, og det er et åpent spørsmål hvor langt mot nord menneskene kom under siste istids maksimum. Kanskje gikk grensen et sted i Sør-Frankrike[3] på tider da isen lå langt nedover i Tyskland.
Langt ned i Europa Innlandsisens sørligste grense er kartlagt for tre istider. Den røde linjen viser hvor langt sør den kom under siste istid, for 20 000 år siden. Det blir hevdet at det var så kaldt at ingen mennesker bodde oppunder isgrensen.
Menneskene (slekten Homo[4]) som levde i Afrika, der sola stod høyere og det gjennomgående var varmere, måtte også tåle klimaendringer, om enn ikke så voldsomme som i Europa. Gjennom pollenanalyser og studier av tenner fra små dyr, har forskerne vist at også der vekslet klimaet mellom varmt og vått til litt (!) kaldere og tørt. (Dette er forklart nærmere lenger ned i artikkelen.)
Inndelingen i istider, mellomistider, stadialer og interstadialer gir likevel ingen fullgod beskrivelse av det fullstendig «ustyrlige» klimaet som Jorda generelt, og Europa spesielt, har gjennomgått de siste fem millioner årene. Det blir en forenkling som ikke honorerer de hyppige endringene mellom varme, milde, kalde og iskalde perioder.
Menneskene opplevde altså kolossale omveltninger forårsaket av vekslende varme og kulde, og de var betydelig kraftigere enn hva våre nære forfedre opplevde rett etter at den siste istiden tok slutt for 11 700 år siden. Deres erobring av først Midtøsten og Asia (Homo erectus), deretter Europa (neandertalerne og sapiensene) må sees i dette perspektivet.
Mellomistid. Og varmt. Under siste mellomistid (eem) var det varmere enn det er i vår tid (holocen). Frodige skoger som lå oppunder fjellene, med god tilgang på vann, kan ha vært gode habitater for både dyr og mennesker. Foto: Halfdan Carstens
Ekstremt ustabilt
Gjennom de sju millioner årene som mennesket har utviklet seg, er det fire hovedtrender i klimaendringene («Klimaets gåtefulle variasjoner»).
Over hele Jorda har det blitt stadig kaldere, og det var nærmere 10 oC kaldere på det kaldeste i siste del av perioden enn i første del («Klimaets gåtefulle variasjoner»). Som respons på et kjøligere klima begynte isen for 2,6 millioner år siden å ekspandere på nordlige breddegrader, og det er dette skillet som definerer inngangen til den geologiske perioden kvartær (Istiden). Se Figur 1 under.
Klimafluktuasjonene – vekslingene fra varmt og vått til kaldt og tørt – har tiltatt i styrke[5], og forskjellene mellom de varmeste og kaldeste temperaturene har vært spesielt store gjennom siste million år («Klimaets gåtefulle variasjoner»). Se Figur 1under.
Gjennom siste istid var det alltid kaldere enn det er i dag, men med flere topper og bunner, og med to istidsmaksima: for 70 000 til 57 000 år siden (tilsvarer marint isotopstadium 4), og for 25 000 til 18 000 år siden (siste istids maksimum)[6], tilsvarer omtrent marint isotopstadium 2). Den første kuldeperioden er lite omtalt i norsk istidslitteratur, men det var bitterlig kaldt gjennom flere tusen år. Se figur 2 under.
Betydelig oppvarming på flere grader celsius skjedde gjentatte ganger innenfor bare få generasjoner, med påfølgende nedkjøling gjennom hundreder til tusener av år. Dette er kjent som Dansgaard-Oeschger-hendelser. Overflatetemperaturen på Grønland kunne stige 5-15 oC», og det er vist at temperaturene i Nord-Atlanteren fulgte temperaturene på Grønland[7]. Se Figur 3 under. Hadde noe slikt skjedd i vår tid, ville det fått uante konsekvenser. Sivilisasjonen kunne til og med gått til grunne.
I tillegg til disse mer eller mindre rytmiske endringene, ble de fullstendig intetanende menneskene overrasket over plutselige og voldsomme vulkanutbrudd som hadde potensial til å senke den globale gjennomsnittstemperaturen med flere grader over mange år («Askesky truet menneskenes eksistens»).
Figur 1. Bakteppet for menneskets utvikling Det har jevnt over blitt kaldere de siste sju millioner årene. Legg spesielt merke til hvordan utslagene mellom varmt og kaldt øker når vi nærmer oss vår tid. Dette faller sammen med at istidssyklusen øker fra 41 000 år til 100 000 år for mellom 1,2 og 0,8 millioner år siden («The Mid-Pleistocene Transition»). Det lyst brune feltet indikerer når menneskenes hjerne raskt ble større. Vertikal skala t.v: grader celsius differanse i forhold til «dagens» temperatur (1950). Vertikal skala t.h: oksygenisotopforhold (δ18O). Horisontal skala: millioner år før nå. Illustrasjon: James E. Hansen and Makiko Sato, NASA, Public domainFigur 2. Bakteppet for menneskets utvikling Anslått temperaturkurve for de siste 150 000 årene basert på analyser av iskjerner. «Null-linjen» er dagens temperatur. Vertikal skala: grader celsius. («Et langvarig og gigantisk klimakaos».) Modifisert fra https://www.dandebat.dk/eng-klima5.htm#Indhold.Figur 3. Bakteppet for menneskets utvikling Dansgaard-Oeschger-hendelser i tiden før og etter Homo sapiens kom til Europa og Homo neanderthalensis døde ut. De usedvanlig kraftige temperaturøkningene (5-15 oC) må ha vært problematiske for begge arter. Dessverre har vi ikke kunnskap om hvordan de forholdt seg til et plutselig varmere værlag og nye miljøer. Vertikal akse: Temperaturforskjellene mellom topp og bunn er ca. 10 °C. Campi Flegrei er en vulkan i Italia som for 39 000 år siden hadde et utbrudd med regionale konsekvenser. Illustrasjon: Modifisert fra Wikipedia
Verre enn Pompeii. Verre enn det meste
To vulkaner truer tre millioner mennesker. Lava og pyroklastiske strømmer kan ødelegge Napoli og omkringliggende befolkningssentra i løpet av et øyeblikk.
Utbruddet fra kjeglevulkanen Vesuv i 79 evt. er et vitnesbyrd om hvor fort og hvor galt det kan gå. Pompeii ble fullstendig ødelagt da fem meter med aske og pimpstein la byen øde. Tusenvis av mennesker ble levende begravd. Vulkanologer er helt åpne for at det kan komme et nytt utbrudd i vår tid.
Enda verre var det da Campi Flegrei eksploderte for 39 000 år siden. Det sies at utbruddet er det største i Europa de siste 200 000 årene, og må utvilsomt ha vært en økologisk katastrofe for datidens mennesker i denne del av verden. I dag er det bare restene av kalderaen som vitner om hendelsen.
Volumet av aske som ble spydd opp i atmosfæren var hundre ganger større enn for Vesuv. Kanskje mye mer. Landskapet ble raskt dekket av et glohett teppe, og ny forskning viser at askenedfallet nådde så langt øst som Middelhavets østside, Svartehavet og nesten helt til Moskva. Også Nord-Afrika fikk sin del. Utbruddet må altså ha kommet på en tid med vestlige vinder og derfor hatt størst ødeleggende effekt øst for Italia.
Utbruddet og det etterfølgende askenedfallet har spesiell interesse fordi det falt sammen med at sapiensene hadde begynt innvandringen til Europa bare 3-4000 år tidligere, og at neandertalerne døde ut kort tid etter. Paleoantropologene tror innvandringen foregikk langs Donau, og denne lå midt i nedslagsfeltet. Hendelsen kan derfor hatt vidtrekkende effekter for menneskene i Europa på en tid da det allerede var «bikkjekaldt».
«Skjebnetime» De som levde i nærheten av Campi Flegrei, var sjanseløse. Men også for neandertalere og sapienser som holdt til øst for dagens Napoli, eller for sapienser som var på vei inn i Europa langs Donau for 39 000 år siden, var askenedfallet etter eksplosjonen fatalt. Google Maps.
Klimaflyktninger – om og om igjen
Alt hang sammen med alt. Landskap, vegetasjon og dyreliv endret seg som følge av klimaendringene.
Varmt og fuktig værlag ga opphav til boreal skog, og da nedbørsmengdene avtok i kalde perioder overtok tundra- eller steppelandskapet. Da det igjen ble fuktigere og varmere, vokste ny skog opp. Ble det varmt nok, kunne løvskogen dominere.
I perioder med et varmere værlag, hvorpå de gresskledde steppene og tundraen flyttet nordover, fulgte beitedyrene med, de som trivdes best i et kaldt landskap (for eksempel rein, mammut, ullhåret neshorn, bison, hest), og hakk i hæl kom selvsagt rovdyrene. Menneskene tok samme veien.
Matfatet migrerte nordover og sørover i takt med varmere og kaldere klima. Våre tidlige forfedre var klima- og matflyktninger.
Perioder med jevn og mye nedbør gir elver som renner hele året, mens det motsatte gir tørre elveleier i deler av året. Elveløpene kan også skifte retning når det regner mye, og innsjøene kan bli større og oversvømme store, flate områder. Likeledes vil de tørke ut når regnet slutter å falle.
Innsjøene vokste og minsket derfor i takt med nedbøren. I perioder var de helt borte. Idylliske miljøer ble hvisket vekk. Vel vitende om at både dyr og mennesker er fullstendig avhengige av vann, er det ikke til å undres over at slike endringer skapte utfordringer for datidens fauna, inklusive menneskene. Om og om igjen.
Når det ble så kaldt at isen la seg på høye breddegrader, sank havnivået. Dermed ble grunne områder utenfor kysten tørrlagt og med større jaktmarker som resultat. Verre må det ha vært for forfedrene våre da havnivået steg, og jaktmarkene ble mindre og mindre fordi det ble varmere og isen i nord smeltet.[8]
I grunne havområder resulterte havnivåsenkningen i at landområdene ble enormt mye større. Eksempler er Doggerland mellom Storbritannia og Nordvest-Europa, Beringstredet mellom Russland og Alaska, og Sundaland i Sørøst-Asia, som alle har hatt betydning for menneskenes utvikling.
Vi kan konkludere med at det slettes ikke bare var klimaendringene – per se – som skapte utfordringer. Miljøutfordringene kan ha vært like vanskelige å forholde seg til.
Det sørlige Sahara har mange ganger opp gjennom førhistorisk tid skiftet farge. Der det i dag er brun ørken og langt på vei livløst, har grønne gressletter og blå-brune elver tidligere dominert.
Satellittfoto viser spor av elver som har rent inn i Nilen, og fossiler funnet i gamle elvesedimenter vitner om et rikt dyreliv. Dette forteller med all tydelighet at regnmønsteret har endret seg. Mer presist er det å si at monsunen som skyller inn over Nord-Afrika i perioder til tider har vært sterkere og mer utbredt enn den er nå.
Det er innstrålingen fra sola som driver monsunen. Når luften varmes opp over land, oppstår et lavtrykk som trekker fuktig luft inn fra havet, som i neste omgang gir regn. Hvis innstrålingen øker, blir monsunen sterkere og det faller mer regn. Omvendt når innstrålingen avtar. Det er derfor endringer i monsunen som har gitt et skiftende klima i denne delen av Afrika.
Årsaken til disse endringene var lenge omdiskutert. På 1980-tallet ble det klart at løsningen lå i én av de tre Milankovitch-syklene («Et komplekst samspill – Del 3»). Forklaringen ligger i at jordaksens vingling har størst effekt på temperaturen på lave breddegrader. Solinnstrålingens styrke (og dermed monsunens styrke) er derfor styrt av vinglingens sykler (19 000-23 000 år), og i vår tid er innstrålingen på et minimum, hvilket betyr at monsunen er på sitt svakeste. Det betyr igjen at klimaet er på sitt tørreste med stor ørken-utbredelse.
Under de tørre istidene (da mye vann var bundet opp i innlandsisene over Nord-Europa og Nord-Amerika), vil ulempene under den tørre delen av syklene ha blitt forsterket ved at luften ble fylt av sand fra ørkenen som kom med nordlige vinder.
Klimaet i Øst-Afrika har altså endret seg fra ekstremt tørt til svært vått i sykler på rundt 21 000 år. For våre forfedre har dette selvsagt betydd ekstreme forandringer, ikke fra én generasjon til den neste, men gjennom hundreder og tusener av år. De må ha vært formative for deres tilpasningsevne.
Vått og grønt Omtrent slik kan det ha sett ut i Sahara på tider da monsunen var sterkere enn den er i dag. Foto: Wikimedia Commons/Nikhil More
Ekstrem tilpasning
Den tidlige utviklingen av slekten Homo – som ledet fram til Homo sapiens – innledet overgangen til kvartær (Istiden), og den er sterkt knyttet til de mange istidene med nedkjølingen av kloden, stadige klimaendringer, vekslende miljøer, variabel mattilgang og et landskap (geografi) i stadig forandring.
Vi kan derfor slå fast at mennesket gjennom sju millioner år har gått gjennom en radikal evolusjonær utvikling, gjennom tusener av generasjoner, ved å tilpasse seg dramatiske og hyppige klima- og miljøforandringer.
Tilpasningene omfatter oppreist gange (forsiktig begynnelse for seks-sju millioner år siden), tilvirking av nye redskaper og verktøy (tre millioner år), et kosthold med mer og mer kjøtt (tre millioner år), voksende og mer strukturert hjerne, bedre finmotorikk (flere nerver og avstemte muskler), senere modning, kompleks mental og sosial atferd, samt økt bruk av symbolske handlinger.
Hjernens utvikling er spesielt interessant. Det hevdes at den utviklet seg svært sakte de første fire til fem millioner årene, men at prosessen begynte å gå raskere for 800 000 år siden. For flere forskere er det påfallende at dette skiftet faller sammen med de største klimafluktuasjonene (se Figur 1).
Historikeren Yuval Noah Harari mener at den kognitive revolusjon (nye tenkemåter og kommunikasjonsformer som ledet fram til mer avanserte språk) først startet for 70 000 år siden[10], og han belegger påstanden med at det var da Homo sapiens forlot Afrika og først beveget seg nordover til Levanten, og deretter erobret hele den eurasiske landmassen. Senere også resten av verden. Emigrasjonen fra Afrika ble også begynnelsen på slutten for de andre menneskeartene som da levde på forskjellige kanter av Jorda.
For meg er det påfallende at paradigmeskiftet i menneskenes utvikling, som Harari postulerer, skjer rett i etterkant av det eksplosive vulkanutbruddet som nesten utryddet menneskeheten for 74 000 år siden («Askesky truet menneskenes eksistens»), og at Jorda for 70 000 år siden gikk inn i en iskald periode (marint isotopstadium 4, Figur 2) som varte i mer enn 10 000 år.[11]
Denne nærmest eksplosive utviklingen av Homo sapiens sin hjerne midt under siste istid, står i sterk kontrast til at Homo erectus sin hjerne hadde minimal utvikling gjennom nærmere to millioner år.
Tilpasningene og utviklingen har til dels skjedd i Afrika, men etter at de første menneskene tok steget ut av Afrika, har tilpasningene også skjedd, først i Asia (gjennom to millioner år), deretter i Europa (gjennom én million år).
Det var også i Europa mennesket for alvor måtte lære seg å overleve i et kaldt klima og utviklet kroppen til å tåle kjølige somre og iskalde vintre. Neandertalernes store nese kan være et eksempel på en slik tilpasning.
Et overraskende funn – langt nord
De to norske forskerne John Inge Svendsen og Svein Indrelid publiserte i 2001 en artikkel i Nature der de rapporterte om 40 000 år gamle funn (knokler, steinredskaper og støttann med merker etter verktøy) som beviser at det på den tiden har levd mennesker (enten neandertalere eller sapienser) langt nord i Ural, på høyde med polarsirkelen. Som figurene 1-3 viser, var det for 40 000 år siden svært kaldt, da med unntak av noen korte varmeepisoder (Dansgaard-Oeschger-hendelser), men uansett kaldere enn i dag Uansett om vi har med neandertalere eller sapienser å gjøre, viser det at disse menneskene kunne tåle et svært strengt klima. Senere er det gjort funn lenger øst i Sibir (og nord for 70 oN) som viser at mennesker var der for 45 000 år siden.
To hypoteser
I henhold til Washington-baserte Smithsonian National Museum of Natural History, er det to konkurrende hypoteser vedrørende menneskenes utvikling sett i forhold til klima og miljø.
Den ene er savannehypotesen som hevder at oppreist gange og tilvirkning av verktøy skjedde i etterkant av et tørrere klima, der skog ble erstattet av savanne. Det er lett å se for seg at det var lettere å forflytte seg på savannen på to bein, og at armene nå ble nyttige for både å lage redskaper og bære mat («Røttene ligger i Afrika»).
Den andre er «variasjonshypotesen» («variability selection») som tar utgangspunkt i at menneskenes utvikling har skjedd som respons på at miljøet har vært gjennomgående ustabilt og at slekten Homos habitat ikke var begrenset til ett miljø. Over tid lærte de seg å leve under skiftende forhold i stedet for å være spesialister på ett miljø.
De fleste endringene i klima og miljø skjedde over så lange tidsrom at tilpasningene gikk over mange generasjoner, og uten at enkeltmenneskene hadde anledning til å reflektere over dem. Andre kunne forekomme innenfor en generasjon eller to og framtvang umiddelbare endringer i livsførsel.
Det var uansett et hardt liv våre forfedre levde i en evig kamp for tilværelsen.
Veien til kunnskap
Tusenvis av fossiler fra vår egen art og alle andre arter mennesker har gjort det mulig for forskerne å studere endringene som har skjedd gjennom sju millioner år. Disse omfatter blant annet hjerne- og kroppsstørrelse, måten vi beveger oss på og hva vi har spist. Redskaper og verktøy laget av stein eller treverk, figurer, malerier, fotspor og andre rester etter oss (for eksempel bein fra dyr og aske fra bål) forteller om hvor og hvordan tidlige mennesker levde og når teknologiske nyvinninger medførte endringer i levemåte. Studier av menneskelig genetikk har de siste tiårene blitt stadig viktigere for vår forståelse av våre forfedre. De viser hvor nært beslektet vi er med andre primater, og også alle andre organismer, slik Darwin postulerte. DNA-studier hjelper også forskerne med å finne de forhistoriske migrasjonsrutene til vår egen art, Homo sapiens, over hele verden.
Det er på tide å bli bedre kjent med våre nærmeste slektninger: neandertalerne. I de tre kommende artiklene vil jeg diskutere forskjellige aspekter, og ikke minst – det alltid tilbakevendende spørsmålet: Hvorfor døde de ut? Tok sapiensene livet av dem?
TILLEGGSSTOFF
Klimaendringene skapte menneskene
Alle levende vesener må tilpasse seg endringer i vær og klima. Noen av endringene er sykliske, andre er langsomme, mens andre igjen er kortvarige.
Mens det for menneskene har vært mulig å tilpasse seg sykliske endringer, slik de mange istidene til fulle har vist, demonstrerer den geologiske historien at plutselige endringer kan ha fatale følger for arter og slekter i dyreverdenen. Overraskende vulkanutbrudd har med ujevne mellomrom for eksempel hatt store og nådeløse konsekvenser for menneskets utvikling («Askesky truet menneskenes eksistens»).
Sykliske mønstre 1
På årlig basis har våre forfedre gjennom sju millioner år (arkaiske så vel som moderne mennesker) opplevd kortvarige, sykliske og forutsigbare endringer. De har måttet forholde seg til årstider på samme måte som vi moderne mennesker. Så selv for de aller tidligste menneskene, de som enda ikke hadde et språk, og var som dyr å regne, må endringene i forbindelse med sesongmessige variasjoner ha vært kjente.
For de tidligste menneskene må vi tro at instinktene deres gjorde at de forholdt seg til disse syklusene. Det gjaldt å ta fordel av tiden da mattilgangen var størst. Vi kjenner igjen dette fra dyreverdenen. Hamster, ekorn og flere fuglearter er for eksempel kjent for å lagre mat for å kunne overleve vinteren.
Sykliske mønstre 2
Vi har i tidligere artikler sett at det under siste istid kunne bli veldig mye varmere på bare noen få tiår, men at avkjølingen tok mye lenger tid («Et langvarig og gigantisk klimakaos»). Årsaken til disse skiftene som påvirket både neandertalere og sapienser, og som opptrådte med en viss regelmessighet, er ikke kjent. Disse helt spesielle klimakatastrofene var hyppige under siste istid. De kan også ha opptrådt under tidligere istider.
Når det plutselig ble varmere, var det nødvendig å omstille seg bare innenfor én generasjon. Det er derfor lett å forestille seg at disse raske endringene var særdeles utfordrende for datidens mennesker. Jeg tviler på at vi moderne mennesker hadde klart det samme.
Istidsfauna Eksempler på den pleistocene megafauna: mammut, ullhåret neshorn, huleløver og hester. Huleløvene har drept et reinsdyr. Bartrærne var nok ikke der under siste istids maksimum. Illustrasjon: Mauricio Anton/Wikimedia Commons
Veldig kaldt!
Vi har hørt om hvor kaldt det var under siste istids maksimum (18-25 000 år siden). Da var det bare sapienser igjen i Europa. Neandertalerne hadde forsvunnet mange tusen år tidligere.
Gjennomsnittstemperaturen på Jorda var bare 8 oC mot 14 oC i vår tid, og over hele kloden var det kaldere enn i førindustriell tid. Forskjellene var størst på nordlige breddegrader, og Europa var hardt rammet med temperaturer som var mer enn ti grader lavere. På ekvatoriale breddegrader var det oppunder fem grader kaldere.
Mindre kjent er det at det var nesten like kaldt for 70-60 000 år siden (marint isotopstadium 4, Figur 2). Da var det kun neandertalere i Europa. Sapiensene hadde ikke kommet ennå.
Det sier seg selv at disse to kuldeperiodene må ha vært særdeles utfordrende, og mange paleoantropologer er av den oppfatning at den iskalde tundraen i Nord-Europa ikke var beboelig.
Lite gress Mengde gress under siste istids maksimum. Mens innlandsisen lå over Norden, var det steppe og tundra over det meste av Europa. Illustrasjon: Wikimedia Commons
Sykliske mønstre 3
Over lengre tidsskalaer – tusener på titusener av år – opplevde våre forfedre forandringer i både temperatur og nedbør som følge av sykliske endringer i solinnstrålingen («Et komplekst samspill – Del 3»).
Milankovitch-syklene virker over tre forskjellige tidsspenn: 100 000 år, 41 000 år og 19 000-23 000 år («Et komplekst samspill – Del 3»). Bildet kompliseres av at de enkelte syklene har forskjellig virkning på forskjellige breddegrader. Vinglingens effekt øker for eksempel jo nærmere ekvator vi kommer, og dette har igjen betydning for hvor kraftig monsunen har vært i Afrika (se rammetekst over).
Selv ikke under ekvators sol har altså klimaet vært stabilt.
Heinrich-hendelser (Heinrich-stadialer)
Tenk deg at overflatetemperaturen i havet faller mange grader og at isfjell som har slitt seg løs fra den nordamerikanske iskappen flyter sørover i strie strømmer.
Samtidig vokser isbremmen utenfor Nord-Europa og Nord-Amerika, i takt med at saltinnholdet i havet avtar på grunn av økt tilførsel av ferskt vann, mens landområdene domineres av tørre stepper, der planteetende pattedyr konkurrerer om både vann og føde.
Det tørre og iskalde klimaet satte inn ganske plutselig og gjentok seg flere ganger med mange tusen års mellomrom. Episodene er så spesielle at de blir kalt Heinrich-hendelser (eller Heinrich-stadialer, fordi de var en liten istid i seg selv).[12] Under siste istid var det minst seks av dem (se figur 2), og de kan ha vart fra et par hundre til et par tusen år. Tidligere istider har hatt tilsvarende hendelser.
Det er godt dokumentert at den kraftige nedkjølingen skyldes en armada av isfjell som hadde slitt seg løs fra den enorme iskappen over Nord-Amerika og deretter seilte over Atlanterhavet mot Europa (mellom 40 og 55 grader nord) samtidig som de smeltet. Så mye vann var det i isfjellene at havet kan ha steget mellom 3 og 15 meter.[13]
Grovkornete sedimenter som fulgte med isfjellene sank til bunns da is ble til vann, og det er disse tynne sedimentlagene under havbunnen som har satt forskerne på sporet av mini-istidene. Hvorfor isfjell plutselig løsnet og forårsaket en nedkjøling, har forskerne derimot ikke et omforent svar på.
De seks kjente Heinrich-hendelse skjedde for 16 800 (H1), 24 000 (H2), 31 000 (H3), 38 000 (H4), 45 000 (H5) og 60 000 (H6) år siden.
Isfjell kjølnet havet Gjentatte ganger under siste istid flommet isfjell fra Nord-Amerika til Europa og forårsaket et kaldere og tørrere klima. Foto: Halfdan Carstens
Storskala endringer
De platetektoniske bevegelsene har vært avgjørende for menneskenes utvikling. Det er disse som har formet kontinentene, åpnet og lukket hav, endret havstrømmenes retning, skapt fjellkjeder og forårsaket små og store vulkanutbrudd («Et komplekst samspill – Del 6»).
Da India for eksempel drev nordover og kolliderte med Asia for 20 millioner år siden, oppstod Himalaya og Tibetplatået. Grunnlaget for monsunen, der fuktig luft gir fra seg store mengder nedbør, var lagt. Men det betød også at regn forsvant fra Afrika, hvor det derfor ble tørrere.
Den siste fasen i kollisjonen mellom India og Asia falt i tid sammen med den begynnende oppsprekkingen av Øst-Afrika. Den nye riften, som en gang i framtiden vil dele Afrika i to kontinenter, produserte en dyp dal med høye skuldre (fjellkjeder).
De nye fjellkjedene skapte et helt nytt klima ved at fuktig luft fra Det indiske hav ble hindret i å komme inn over kontinentet. Det østafrikanske terrenget endret seg altså fra et flatt, frodig skoglandskap til fjellpreget, fragmentert landskap med tørre savanner. Kanskje er det disse fundamentale endringene som gjorde at arkaiske mennesker utviklet seg til Homo sapiens?
Da Den indiske platen kolliderte med Den eurasiske platen førte de høye fjellene også til at mengden CO2 i atmosfæren avtok, og det blir spekulert i at denne prosessen senket temperaturen på kloden («Et komplekst samspill – Del 2»).
For utviklingen av mennesket ble det også utslagsgivende at Nord-Amerika smeltet sammen med Sør-Amerikarett før kvartær tid og på den måten skapte den smale landbroen vi kjenner som Panama. Den nye barrieren endret retningen på havstrømmene både i Stillehavet og Atlanterhavet. Golfstrømmen med varmt havvann fra Mexicogulfen gjorde at det ble både varmere og fuktigere i Nordvest-Europa, og i det kalde klimaet som da rådet falt nedbøren som snø og la grunnlaget for innlandsisen. Uten denne hendelsen hadde det vært enda kaldere de siste to-tre millioner årene, og det er slettes ikke sikkert at Homo sapiens da hadde funnet veien til Europa.
Himalaya som klimapådriver Forskerne tror kollisjonen mellom India og Australia har hatt konsekvenser for både det globale klimaet (kjemisk forvitring ga kaldere klima), nedbørsmønstre i Asia og det regionale klimaet i Øst-Afrika (mindre nedbør). Alt dette har igjen hatt betydning for menneskets utvikling gjennom pliocen og kvartær. Foto: 213852 fra Pixabay
[1] I denne og de andre artiklene i denne serien benytter jeg begrepet Istiden om de siste 2,6 millioner år. På folkemunne er det derimot vanlig å se på siste istid (117 000-11 700 år siden) som Istiden.
[2] Dette er rikt illustrert i Landet blir til, 2007, s. 521
[3] Douglas Palmer. Seven million years. The Story of Human Evolution. 2005.
[4]Homo habilis, Homo ergaster, Homo erectus, Homo heidelbergensis, Homo naledi og Homo sapiens.
[5] Gjelder helt opp til holocen, de siste 11 700 årene, en epoke hvor klimaet har vært uvanlig stabilt i forhold til resten av kvartær. Det foreligger (meg bekjent) ingen alminnelig akseptert, vitenskapelig forklaring på et mer stabilt klima i tiden etter Istiden.
[6] Forskjellig kilder oppgir forskjellige tidsrom for siste istids maksimum.
[8] Havnivåendringene har også resultert i at arkeologiske funnsteder har gått tapt.
[9] William. F. Ruddiman. Plows, Plagues and Petroleum. 2005.
[10] Yuval Harari hevder i boka Sapiens at den kognitive revolusjon startet for 70 000 år siden.
[11] Det har blitt foreslått at det er en sammenheng mellom nedkjølingen etter utbruddet og den etterfølgende kalde perioden (marint isotopstadium 4). Men dette er ikke gitt.
[12] Oppkalt etter den tyske maringeologen Hartmut Heinrich.
[13] Dansgaard-Oeschger and Heinrich event temperature anomalies in the North Atlantic set by sea ice, frontal position and thermocline structure, Quaternary Science Review, 2022