Schimbările climatice de la apariția oamenilor
Istoria umanității - de la apariția inițială a genului Homo cu peste 2.000.000 de ani în urmă până la apariția și extinderea speciilor umane moderne (Homo sapiens) începând cu aproximativ 150.000 de ani în urmă - este integral legată de variația și schimbarea climei. Homo sapiens a cunoscut aproape două cicluri glaciare-interglaciare complete, dar expansiunea sa geografică globală, creșterea masivă a populației, diversificarea culturală și dominația ecologică la nivel mondial au început doar în ultima perioadă glaciară și s-au accelerat în ultima tranziție glaciară-interglaciară. Primele maimuțe bipedale au apărut într-o perioadă de tranziție și variație climatică, iar Homo erectus, o specie dispărută, probabil ancestrală pentru oamenii moderni, a luat naștere în perioada Epochului Pleistocen mai rece și a supraviețuit atât perioadei de tranziție, cât și mai multor cicluri glaciare-interglaciare. Astfel, se poate spune că variația climatică a fost moașa umanității și a diferitelor sale culturi și civilizații.
Perioade glaciare și interglaciale recente
Cea mai recentă fază glaciară
Cu gheața glaciară restricționată la latitudini și altitudini mari, Pământul în urmă cu 125.000 de ani se afla într-o perioadă interglaciară similară cu cea care se produce astăzi. În ultimii 125.000 de ani, însă, sistemul Pământ a trecut printr-un întreg ciclu glaciar-interglacial, doar cel mai recent dintre mulți care a avut loc în ultimul milion de ani. Cea mai recentă perioadă de răcire și glaciație a început cu aproximativ 120.000 de ani în urmă. Foile importante de gheață s-au dezvoltat și au persistat în cea mai mare parte a Canadei și a nordului Eurasiei.
După dezvoltarea inițială a condițiilor glaciare, sistemul Pământ a alternat între două moduri, unul de temperaturi reci și ghețari în creștere, iar celălalt de temperaturi relativ calde (deși mult mai rece decât astăzi) și ghețarii în retragere. Aceste cicluri Dansgaard-Oeschger (DO), înregistrate atât în miezurile de gheață, cât și în sedimentele marine, au avut loc la fiecare 1.500 de ani. Un ciclu cu frecvență inferioară, numit ciclu Bond, este suprapus modelului ciclurilor DO; Ciclurile de obligațiuni au avut loc la fiecare 3.000-8.000 de ani. Fiecare ciclu Bond este caracterizat de condiții neobișnuit de reci care au loc în faza rece a unui ciclu DO, evenimentul ulterior Heinrich (care este o fază uscată și rece scurtă) și faza de încălzire rapidă care urmează fiecărui eveniment Heinrich. În timpul fiecărui eveniment Heinrich, flote masive de aisberguri au fost eliberate în Atlanticul de Nord, transportând stânci culese de ghețari departe spre mare. Evenimentele Heinrich sunt marcate în sedimentele marine prin straturi vizibile de fragmente de rocă transportate de iceberg.
Multe dintre tranzițiile din ciclurile DO și Bond au fost rapide și abrupte și sunt studiate intens de paleoclimatologi și oamenii de știință ai sistemului terestru pentru a înțelege mecanismele de conducere ale unor astfel de variații climatice dramatice. Aceste cicluri par a rezulta acum din interacțiunile dintre atmosferă, oceane, straturi de gheață și râuri continentale care influențează circulația termohalinei (modelul curenților oceanici determinat de diferențele de densitate a apei, salinitate și temperatură, mai degrabă decât vântul). Circulația termohaline controlează, la rândul său, transportul de căldură oceanică, cum ar fi pârâul Golfului.
Ultimul maxim glaciar
În ultimii 25.000 de ani, sistemul Pământ a suferit o serie de tranziții dramatice. Cea mai recentă perioadă glaciară a atins acum 21.500 de ani în timpul Ultimului Glacial Maximum, sau LGM. La acea vreme, treimea de nord a Americii de Nord era acoperită de foaia de gheață din Laurentide, care se extindea până la sud, până la Des Moines, Iowa; Cincinnati, Ohio; și New York City. Foaia de gheață din Cordilleran a acoperit o mare parte din vestul Canada, precum și din nordul Washingtonului, Idaho și Montana din Statele Unite. În Europa, gheața scandinavă s-a așezat deasupra insulelor britanice, Scandinavia, nord-estul Europei și nord-central Siberia. Ghețarii din Munți au fost extinși în alte regiuni, chiar și la latitudini scăzute din Africa și America de Sud. Nivelul global al mării a fost de 125 de metri) sub niveluri moderne, din cauza transferului net pe termen lung al apei din oceane în straturile de gheață. Temperaturile situate în apropierea suprafeței Pământului în regiunile neclintite au fost cu aproximativ 5 ° C (9 ° F) mai reci decât în prezent. Multe specii de plante și animale din emisfera nordică locuiau în zone situate la sud de limitele actuale ale acestora. De exemplu, pinii și pinii de molid alb au crescut în nord-vestul Georgiei, la 1.000 km (600 mile) la sud de limitele lor moderne din regiunea Marilor Lacuri din America de Nord..
Ultima deglaciație
Ghetele continentale au început să se topească în urmă cu aproximativ 20.000 de ani. Forajul și datarea recifelor de corali fosile scufundate oferă o înregistrare clară a creșterii nivelului mării pe măsură ce gheața s-a topit. Cea mai rapidă topire a început în urmă cu 15.000 de ani. De exemplu, granița sudică a gheții Laurentide din America de Nord se afla la nord de regiunile Marilor Lacuri și Sf. Lawrence până acum 10.000 de ani și dispăruse complet până acum 6.000 de ani.
Tendința de încălzire a fost punctată de evenimentele de răcire tranzitorii, în special intervalul climatic Younger Dryas de acum 12.800 - 11.600 de ani. Regimurile climatice care s-au dezvoltat în perioada de deglaciare în multe zone, inclusiv în mare parte din America de Nord, nu au analog modern (adică nu există regiuni cu regimuri sezoniere comparabile de temperatură și umiditate). De exemplu, în interiorul Americii de Nord, climatele au fost mult mai continentale (adică caracterizate prin veri calde și ierni reci) decât în prezent. De asemenea, studiile paleontologice indică asamblări de plante, insecte și specii de vertebrate care nu apar nicăieri în prezent. Arbustii de molid au crescut cu lemn de foioase temperat (frasin, carpen, stejar și ulm) în regiunile superioare ale râului Mississippi și râul Ohio. În Alaska, mesteacănul și plopul au crescut în păduri și foarte puțini dintre molidul care domină actualul peisaj alaskan. Mamiferele boreale și cele temperate, ale căror intervale geografice sunt separate pe scară largă astăzi, au coexistat în America de Nord centrală și în Rusia în această perioadă de deglaciare. Aceste condiții climatice inegalabile au rezultat probabil din combinarea unui model orbital unic care a crescut insolarea de vară și a redus insolarea de iarnă în emisfera nordică și prezența continuă a straturilor de gheață din emisfera nordică, care au modificat ele însele modelele de circulație atmosferică.
Schimbările climatice și apariția agriculturii
Primele exemple cunoscute de domesticire a animalelor au avut loc în vestul Asiei între 11.000 și 9.500 de ani în urmă, când caprele și oile au fost făcute pentru prima dată, în timp ce exemplele de domesticire a plantelor datează acum 9.000 de ani, când au fost cultivate pentru prima dată grâu, linte, secară și orz. Această fază de creștere tehnologică a avut loc într-o perioadă de tranziție climatică care a urmat ultimei perioade glaciare. Câțiva oameni de știință au sugerat că, deși schimbările climatice au impus stresuri societăților vânător-culegător-furajere, provocând schimbări rapide în resurse, a oferit și oportunități pe măsură ce apar noi resurse vegetale și animale.
