Klimatets förändringar över tiden

Vår kännedom om de globala klimatvariationerna under kvartärtiden, den geologiska period som inleddes för cirka 2,5 miljoner år sedan, kommer i stor utsträckning från sedimentkärnor som är provtagna från världshavens bottnar. Dessutom finns det resultat som visar hur klimatet förändrats på detta tidsperspektiv från studier av iskärnor som har borrats upp från inlandsisarna på Grönland och Antarktis.

Variationerna i klimatet under de senaste 2,5 miljoner åren har omfattat kalla istider (glacialer) och varmare mellanistider (interglacialer). Speciellt under de senaste 900 000 åren har amplituden på klimatvariationerna ökat, det vill säga växlingarna mellan varmt och kallt har förstärkts. Under istiderna har inlandsisarna tidvis nått ner till de nordliga delarna av Tyskland och Polen. Även istiderna kännetecknades av ett växlande klimat med kalla stadialer och relativt varma interstadialer under vilka inlandsisarnas utbredning minskade. Temperaturen under istiderna kan i Sverige tidvis ha varit 20 grader lägre än idag.

Den kvartära perioden brukar delas in i Pleistocen och Holocen. Holocen motsvarar den mellanistid som vi lever i idag och som inleddes för drygt 11 000 år sedan.

I Sverige och andra områden som periodvis har varit täckta av glaciäris finns främst avlagringar som har avsatts i samband med eller efter att den senaste inlandsisen drog sig tillbaka. Äldre avlagringar har i stor utsträckning eroderats bort av tidigare inlandsisar. I vissa områden finns det dock kvar äldre kvartära avlagringar, som ger en bild av hur klimat och vegetation har tett sig före den senaste nedisningen.

Klimatutveckling i Sverige

Vid minst tre tillfällen har det nordiska klimatet under upp till 100 000 år långa perioder kännetecknats av istidsförhållanden med omväxlande stadialer och interstadialer. Under de kalla faserna täcktes stora områden i Sverige av en inlandsis. Under mellanistiderna drog sig isen tillbaka och vegetationen kunde expandera.

De förhållandevis varma mellanistiderna har varit relativt korta, cirka 10 000–15 000 år, och karaktäriserades av klimat och vegetation som liknar dagens. Sverige var under dessa perioder till största delen täckt av skog, och glaciärerna i fjällkedjan hade endast liten utbredning.Under de kalla stadialerna täcktes landet i stor utsträckning av en inlandsis, som rörde sig ut från norra Sverige där den var som mäktigast. Under de varmare interstadialerna drog sig inlandsisen tillbaka. Klimatet var dock även under dessa perioder kallare än idag. Fjällkedjan var troligen till stora delar täckt av glaciäris och stora delar av norra Sverige bestod av tundra med permafrost.

I Sverige finns spridda förekomster av sediment från den senaste mellanistiden, Eem. Denna period inträffade för cirka 125 000 år sedan. Undersökningar av sediment bevarade från Eem visar att sommartemperaturen var ett par grader högre än idag, något som bidrog till att vegetationen i Sverige under denna period var frodigare än dagens vegetation. Eftersom klimatet även globalt var varmare nådde världshaven höga nivåer eftersom relativt lite vatten var uppbundet i glaciäris. Dessa varma förhållanden bestod under ungefär 10 000 år, och avslutades när temperaturen snabbt sjönk varvid den senaste istiden inleddes.

Den senaste istiden

I Europa brukar man kalla den senaste istiden för Weichsel. Under början av Weichselistiden var utbredningen av inlandsis relativt liten i Sverige och det mesta tyder på att endast de norra delarna av landet täcktes av is. Klimatet var dock betydligt kallare än idag och tidvis rådde tundraförhållanden med permafrost i stora delar av landet.

Under de tidiga delarna av Weichsel förekom två perioder då isen drog sig tillbaka och landet var då nästan helt fritt från is. Dessa mer eller mindre isfria interstadialer kännetecknades dock av ett betydligt kallare klimat än dagens. Det har inte gått att säkert fastställa hur länge och när dessa interstadialer ägde rum.

Under de senare delarna av Weichselistiden var landet troligtvis mestadels täckt av is. Inlandsisen nådde sin största utbredning under istidens slutfas för cirka 22 000 år sedan. Då täcktes även de norra delarna av Polen och Tyskland av inlandsisen.

Sediment från de två isfria perioderna har hittats på många platser, framför allt i norra Sverige. Dessa avlagringar innehåller rester av både flora och fauna och på några platser har rester av mammutar och andra större köldtåliga däggdjur påträffats. Däremot har ännu inga spår av mänskliga aktiviteter hittats i Sverige från dessa perioder.

Under den senaste istiden rådde tundraförhållanden i stora delar av Mellaneuropa. De djur som levde där då, som till exempel mammut och ren, var anpassade till en kall miljö. Dateringar av mammutfossil från Norden visar att populationer med mammutar levde i området kring nuvarande östersjön för mellan cirka 40 000 och 25 000 år sedan. När klimatet blev varmare minskade tundrans utbredning drastiskt. Detta tillsammans med intensiv jakt från människan ledde till att flera av de köldtåliga djurarterna dog ut eller minskade kraftigt i antal. De flesta mammutarna dog ut för cirka 10 000 år sedan. De sista resterna av mammutar har man hittat på en skyddad ö i Sibirien där människan etablerade sig relativt sent. Här levde mammutarna kvar fram till för cirka 4000 år sedan.

Från tundra till dagens klimat

Vi har relativt god kännedom om hur det gick till då inlandsisen drog sig tillbaka, den så kallade deglaciationen. Det tog närmare 12 000 år från det att isen började dra sig tillbaka från norra Tyskland till det att de sista isresterna försvann från Norrbottens inland. Under deglaciationen skedde flera bakslag i klimatet då isen åter ryckte fram.

Det mest välkända bakslaget i klimatet är yngre dryas-stadialen för cirka 12 000 år sedan, då temperaturen sjönk i stora delar av världen. Avlagringar från yngre dryas är väl dokumenterade från många platser, både i Sverige och övriga världen. Vid inledningen av denna kallfas sjönk sommartemperaturen med flera grader på bara hundra år.

När inlandsisen drog sig tillbaka från Sverige etablerade sig växter och djur snabbt i de isfria områdena. Först etablerade sig de mest köldtåliga arterna och därefter successivt mer värmekrävande arter. Temperaturen ökade fram till för cirka 6 000–7 000 år sedan då sommartemperaturen var ett par grader högre än dagens och klimatet i Sydsverige liknade det som idag råder i norra Frankrike. Södra halvan av landet täcktes då i stor utsträckning av ädellövskog. Denna period brukar ibland kallas för det holocena klimat-optimat, då stora delar av världen upplevde ett varmare klimat under denna tid.  Därefter sjönk temperaturen successivt för att stabiliseras på en lägre nivå för ungefär 2000 år sedan. Det kallare temperaturerna ledde i Sverige till att barrskogen bredde ut sig på bekostnad av ädellövskogen. 

Även ur ett historiskt perspektiv kan vi se att klimatet uppvisar förändringar över tiden. Under den så kallade Lilla istiden var till exempel klimatet i Sverige kallare än nu och glaciärerna i fjällkedjan ökade i storlek. Denna kallperiod kulminerade under 1700–talet och klimatet har därefter successivt blivit varmare.