För 15 000 år sedan var stora delar av norra halvklotet täckt av ett kilometertjockt lager av is, och temperaturen på Grönland låg – enligt borrkärnor i isen – 25°C lägre än idag:

Climate change debate – latest results | Watts Up With That?

Sedan istiden tog slut för 10 000 år sedan har vi haft en ovanligt lång period av behagligare klimat, som varit upp till 5 rader varmare än idag. Polarisarna har varit mindre, och havsvattenståndet högre. Att det inte medförde någon katastrof betyder givetvis inte att det inte skulle göra det idag, men världen gick trots allt inte under.

Det hade också sina fördelar. Ett tecken på att det blivit kallare sedan dess är att Sahara är en öken idag. För mellan 5 000 och 10 000 år sedan var Sahara ett grönskande landskap med sjöar, floder och goda jaktmarker. Spår av de människor som levde där finns fortfarande kvar. Det kan låta motsägelsefullt, men högre global medeltemperatur ger ett fuktigare klimat med mer nederbörd, eftersom mer vatten avdunstar från haven, vilket gynnar växtligheten. Lägre temperaturer ger ett torrare klimat med mer öken. 

Men sedan 3 500 år har det blivit svalare igen, samtidigt som koldioxidhalten faktiskt stigit:

11000 år

Både bronsåldern och romartiden var varmare än idag. Under den Medeltida Värmeperioden koloniserade vikingar Grönland, som då också var grön med odlingsbar jord, och Vinland i norra Kanada. Och i norra England kunde man göra vin av egna druvor, men det är omdiskuterat både om den var global och om den var varmare än idag.

Observera att data för temperatur respektive koldioxidhalt i grafen ovan inte är hämtade från samma plats. Temperaturerna (i blått) är från Grönland, och koldioxidhalten (i rött) är från Antarktis. Det kan förklara varför de inte korrelerar – klimatet på norra och södra halvklotet är som regel spegelbilder av varandra.

Climate and Human Civilization for the Past 4,000 Years ...

De senaste 1000 åren

Den medeltida värmeperioden och den Lilla istiden

I den första rapporten från FN:s klimatpanel 1991 noterades att klimatet växlat mellan varmare och kallare perioder de senaste 1000 åren, vilket illustrerades med den här grafen:

Giving Credit Where Credit Is Due | Real Science

Det stämmer bra med historisk dokumentation, som vittnar om att vikingar koloniserade både Grönland och Vinland i norra Kanada och att det odlades vin i England under medeltiden, och att det var bitande kallt i Europa under vad som kommit att kallas den Lilla istiden.

Vi hör ständigt om att den senaste månaden var den varmaste hittills. Men med det menar man egentligen bara att det blivit varmare sedan mena började använda termometrar på 1700-talet, d v s precis när den 500 år långa Lilla Istiden började tina upp. Med tanke på hur temperaturen svängt upp och ner genom hela historien är det inget konstigt alls att det vänder uppåt igen efter en lång period av kyla:

1900-talet1

Grafer liknande den här används gärna för att ge intryck av att uppvärmningen beror på stigande koldioxidhalter. Koldioxidhalt och temperatur korrelerar närmast perfekt med varandra. Men sambandet har, som sagt, visat sig vara det omvända.

Och om vi vidgar perspektivet lite igen så blir bilden helt annorlunda:

MWP och LIA

Här ser man inte alls någon slående samvariation mellan koldioxid och temperatur. Under de senaste 2 000 åren är korrelationen mellan koldioxidhalt och temperatur bara 4,5%.

Det har dock ifrågasatts om den medeltida värmeperioden och den lilla istiden var globala fenomen, eller bara regionala.

Ett antal forskare vid brittiska Climate research Unit (CRU), vid University of East Anglia, UK, under ledning av Dr. Michael Mann, presenterade 1998 ett diagram (kallat ”hockeyklubban” efter sin form), som kom att publiceras av FN:s klimatpanel 2001 och därför fick stor spridning och betydelse:

Hockey-klubban

Den här grafen över den globala medeltemperaturen de senaste 1000 åren vände upp-och-ned på allt man dittills trott sig veta om klimatet under denna period. Den har etsat sig fast hos många som en sanning – att klimatet var mycket stabilt tills människan började använda fossila bränslen och fick temperaturen att skena.

Men vart hade den Medeltida Värmeperioden tagit vägen? 

”Hockey-klubban” fick hård kritik på grund av metodologiska brister, och för att man till största del använde sig av ett mycket begränsat urval av en särskilt olämplig trädart för att uppskatta temperaturen med hjälp av årsringarna (och i mycket liten utsträckning koraller, iskärnor och historiska data). Andra forskare har också visat att de algoritmer som användes ger upphov till en ”hockey-klubba” nästan helt oberoende av vilka data man använder (McIntyre).

Grafen togs bort från senare upplagor av FN-rapporten.

Det var särskilt tre omständigheter som gjorde det hela till en skandal.

Till att börja med olika metodologiska tveksamheter. De data från årsringar i träd man använde tydde nämligen på att det blivit kallare från under andra hälften av 1900-talet (grafen till vänster):

Hide the decline 2

Därför bytte man ut denna del av kurvan mot data från väderstationer och fick istället en graf som visade snabb uppvärmning i slutet, utan att ange det. Det kan i och för sig tyckas vara en pålitlig källa, men det kan också ifrågasättas (se kapitel 4).

Problemet är inte bara att det är en tveksam metod att blanda data från olika källor på det viset, utan även att man i så fall även borde ha ifrågasatt de övriga resultaten i studien. Om årsringarna inte duger från 1960-talet och framåt, så kanske de inte duger alls. Som framgår av grafen till höger var dessutom felmarginalen betydligt större för årsringarna än vad som framgick av den artikel som publicerades i Nature och i rapporten från klimatpanelen.

De dataunderlag man använde var i spretigt, redan i urvalet av vilka träd som fick ingå i studien använde en algoritm som favoriserade dataserier med formen av en hockeyklubba, och viktade dem nästan 400 gånger tyngre än andra data: 

För det andra vägrade forskarteamet att lämna ut sina rådata, vilket naturligtvis strider mot den vetenskapliga metoden. En av forskarna, Phil Jones, skrev till Steve McIntyre i ett av de läckta e-mailen att (fritt översatt): ”Varför ska jag lämna ut mina data till dig när du bara försöker hitta något fel med dem?”.

Det är väl precis det som den vetenskapliga metoden går ut på – att falsifiera?

2004 visade dock Stephen McIntyre och Ross McKitrik att samma algoritm producerar en graf med formen av en hockeyklubba även med slumpmässiga data. (Källa)

Det som verkligen skapade skandal var just de läckta emailen. Det påstås ibland att de blev hackade, men jag ser det som mer sannolikt att det fanns en ”visselblåsare” på CRU, som inte hade samvete att bara se på vad som hände.

Jag ska inte gå närmare in på dessa email – de finns på nätet – men formuleringar som ”Mike’s nature trick” och ”hide the decline” har fått många att misstänka att den här studien byggde på medveten manipulation.

Läs gärna även professor Gösta Petterssons analys av den här kontroversen kring ”Hockeyklubban” i hans webb-baserade bok Falskt larm kapitel 4. En bra sammanfattning har också gjorts av Karl-Erik Tallmo, Klimatet och den omstridda hockeyklubban.

Michael Mann och hans medarbetare blev frikända från anklagelsen om forskningsfusk, men det har naturligtvis inte åtgärdat bristerna i deras forskning, och betyder inte att de hade rätt. Och de får stå ut med satiren ”Mann-made Global Warming”.

Men hur var det egentligen med den Medeltida Värmeperioden?

Denna varma tid är väl belagd i historiska källor. Det går inte att komma ifrån att Vikingar koloniserade ett Grönland – där det verkligen var grönt och gick att odla – och Vinland i norra Kanada, eller att det gick att göra vin på egenodlade druvor i norra England under den här tiden.

Men kanske var Den Medeltida Värmeperioden begränsad till enbart Europa? Det är i alla fall vad som påstås av de som vill försvara hypotesen om ett klimathot.

Det finns dock data från hela världen – från historiska angivelser av vattenståndet, snäckskal, droppstenar och iskärnor till trädringar, pollen, glaciärer och  sediment:

Bevisen för MVP

Ett överflöd av data talar för att den medeltida värmeperioden var global.

MWP global

Sajten Notrickszone.com har samlat 300 grafer över forskningsresultat som talar emot hockeyklubban. Här är en:

Hanno 1000 år

Graph drawn by Hanno using data published by A. Moberg, D.M. Sonechkin, K. Holmgren, N.M. Datsenko, W. Karlén, and S.-E. Lauritzen (2005, Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution proxy data. Nature (London), 433, 613–617). Temperatures for the last three decades of the 20th Century were taken from P.D. Jones, D.E. Parker, T.J. Osborn & K.R. Briffa (2005, Global and hemispheric temperature anomalies – land and marine instrumental records. In Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S.

Varför var så viktigt för Michael Mann och hans kolleger att bli av med den Medeltida Värmeperioden? Kanske för att det faktum att det har varit varmare förr än idag utan katastrofala konsekvenser förtar intrycket att det pågår något extremt och unikt hotfullt just nu. Hockeyklubban ger intryck av att klimatet varit stabilt under tusentals år innan det plötsligt börjar förändras dramatiskt i samband med den industriella revolutionen. Hockey-klubban förmedlar tanken att det finns en ”naturlig balans”, som människan rubbat på grund av sin kortsiktiga girighet. I själva verket är klimatförändringar, ibland dramatiska och förödande, det naturliga tillståndet, och det är först med industrialiseringen som vi kunnat bygga samhällen som kan skydda oss mot både klimat- och andra naturkatastrofer.

Kanske också för att det omöjligt att förklara vare sig den Medeltida värmeperioden eller den Lilla istiden med koldioxidhalten i atmosfären, om den legat nästan oförändrad de senaste 2000 åren:Antarctic Ice Cores: The Sample Rate Problem | Watts Up ...

Men det här är ett problem även för skeptiker. Koldioxidhalt och temperatur borde ju följas åt även om det är den senare som styr den förra.

Mätningar av koldioxidhalten med hjälp av fossilerade löv

Det finns dock en rad problem med att mäta koldioxidhalten i äldre tiders atmosfär med hjälp av iskärnor, bland annat eftersom det stora trycket som byggs upp efter hand påverkar kemin i de luftbubblor som fångats av isen, så att extremer undertrycks och variationer minimeras i resultaten.

Men analys av luftbubblor i glaciäris är inte den enda metoden som finns för att ta reda på forna tiders koldioxidhalt. Man kan också använda fossilerade löv. Växter reglerar nämligen sitt upptag av koldioxid med hjälp av små öppningar i bladen, så kallade stomata. När koldioxidhalten är låg bildas fler öppningar, och när den är hög behövs färre öppningar. Det är därför växter blir tåligare med högre koncentrationer koldioxid, eftersom färre stomata betyder att de förlorar mindre vatten genom avdunstning.

Man kan alltså genom att räkna antalet stomata i fossilerade löv från olika tidsperioder få en bild av koldioxidhaltens historiska utveckling mycket långt tillbaka i tiden. Och resultaten skiljer sig dramatiskt från iskärnorna, till exempel i en studie av Lennie Kouwenberg 2004. Här ser vi koldioxidhalter upp emot 400 ppm, alltså jämförbara med dagens, under romartiden:

Kouwenberg 2004

Om man dessutom tar hänsyn till att det tar en viss tid för koldioxidhalten att förändras när temperaturen stiger eller sjunker framträder sambandet med värme- och köldperioder de senaste 2 000 åren lite tydligare (källa):

Stomata vs temperature 2000 years

Varken temperaturen eller koldioxidhalten är alltså extremt hög numera jämfört med klimatet 2000 år tillbaka.

Är dessa data från stomata mer pålitliga än de som vi har från isborrkärnor? Det verkar som om de faktiskt på ett mer korrekt sätt korrelerar även med andra klimathändelser som inte är omstridda, till exempel den snabba nedkylningen under yngre Dryas:

Water Ejected by Impact on a Glacier Ice Sheet
Under denna period finns tydliga tecken på drastiskt sjunkande koldioxidhalt i data från stomata i löv från fossilerade dvärgbjörkar, men inte alls i data från iskärnor (Steinthorsdottier et al 2013):

Steinthorsdottier et al 2013

Stomata visar hur koldioxidhalten sjönk från nära 450 ppm ner till runt 275 ppm inom loppet av några hundra år, medan data från iskärnorna bara varierar ungefär 5 ppm.

Manipulation av data?

Men det finns problem i andra änden av den här hockeyklubban också. Jag ska inte i det här sammanhanget försöka ifrågasätta mätningarna vid Mauna Loa, som startade 1958, och den så kallade Keeling-kurvan som de resulterat i:

Iconic Climate Graph Keeling Curve On Atmospheric Carbon ...
Det är rimligt att koldioxidhalten i atmosfären ökat under en period när det blivit varmare och förbränningen av fossila bränslen ökat. Den röda linjen visar hur koldioxidhalten varierar med årstiderna, dvs med växtligheten, samtidigt som trenden har varit konstant stigande. Men detta är bara den yttersta delen av hockeyklubbans blad. För tiden innan dess använder man oftast data från luftbubblor infrusna i iskärnor borrade i glaciärer, och då får man en graf som ser ut så här (Siple Dome=data från Antarktis):

CO2 - 1Dr. Martin Hertzberg hävdar dock att den här kurvan är bedräglig, och att originaldata ger en helt annan bild:

CO2 - 2

Koldioxidhalten nådde i så fall en nivå på 330 ppm redan 1891, vilket inte alls stämmer med hypotesen att det är koldioxidhalten som orsakat den globala uppvärmningen. Men man bestämde sig tydligen för att helt enkelt flytta fram dessa data 83 år.

Jag vet inte säkert om det här stämmer. Den som först uppmärksammade det verkar ha varit den polske forskaren Zbigniew Jaworowski, som knappast röner någon respekt utanför skeptiska kretsar och inte publicerades i etablerade tidskrifter. Men det är han ju inte ensam om – många seriösa forskare blir missaktade bara för att de har en avvikande uppfattning i klimatrelaterade frågor. Efter att ha studerat klimatfrågan i flera år skulle jag inte bli förvånad om även data från iskärnor faktiskt manipulerats. Tills vidare har jag dock inte tillräckligt på fötterna för att styrka det, utan får fortsätta undersöka frågan. Jag välkomnar synpunkter tips från er läsare.

Enligt Jaworowski har även urvalet av data från iskärnorna skett på ett tendentiöst sätt, och det tror jag inte man kan vifta bort: Fram till 1985 varierade resultaten från mätningarna av koldioxidhalten i den förindustriella atmosfären med hjälp av iskärnor så mycket som från 160 till 700 och till och med 2 450 ppm. Därefter upphör rapporteringen av höga mätvärden, eftersom man började följa två nya metodologiska principer:
a) Att fram till år 1900 alltid utgå ifrån att de lägsta värdena motsvarar de verkliga koldioxidhalterna vid tidpunkten då isbubblorna bildades. De högre värdena skulle antas bero på kontaminering från tiden då mätningen görs.
b) Att efter år 1900 alltid ifrån att de lägre värdena inte motsvarar de verkliga koldioxidhalterna vid tidpunkten då isbubblorna bildades. Se exempelvis Neftel et al (Nature 1982), som rapporterade genomsnittliga förindustriella halter på mellan 330 och 415 ppm, och ett högsta värde på 500 ppm, men som på basis av samma data i en andra version (Nature 1988) rapporterade maximala halter på 290 pp. Pearman et al (Nature 1986) valde bort 43% av sina data från Law Dome i Antarktis för att de var högre än vad som förväntades vara ”korrekt”. Liknande metoder vid mätning av halten av växthusgaser med hjälp av iskärnor användes även av exempelvis Leuenberger och Siegenthaler (Nature 1992), Etheridge et al (Annals Glaciology 1988) och Zardini et al (Atmospheric Chemistry 1989).

Kemisk mätning (direkt i luften)

Förutom senare tiders rekonstruktioner med hjälp av iskärnor har det gjorts mätningar med kemiska metoder ända sedan tidigt 1800-tal, men även bland dessa har det enligt Jaworowski gjorts tendentiösa och selektiva urval. Hans slutsats bekräftas i en studie av Ernst-Georg Beck 2007 (källa, även tillgänglig i sin helhet här i pdf-format). Professor Tim Ball sammanfattar (källa):

There are 90,000 samples from the 19th century and the graph shows those carefully selected by G. S. Callendar to achieve his estimate. It is clear he chose only low readings.  

You can see changes that occur in the slope and trend by the selected data compared to the entire record.  

Ernst-Georg Beck confirmed Jaworowski’s research. An article in Energy and Environment examined the readings in great detail and validated their findings. In a devastating conclusion Beck states

‘Modern greenhouse hypothesis is based on the work of G.S. Callendar and C.D. Keeling, following S. Arrhenius, as latterly popularized by the IPCC. Review of available literature raise the question if these authors have systematically discarded a large number of valid technical papers and older atmospheric CO2 determinations because they did not fit their hypothesis? Obviously they use only a few carefully selected values from the older literature, invariably choosing results that are consistent with the hypothesis of an induced rise of CO2 in air caused by the burning of fossil fuel.’

Enligt Beck visar en förutsättningslös analys av de kemiska mätningarna sedan 1812 helt andra och mycket kraftigare variationer av koldioxidhalten i atmosfären än vad som framgått av de tidigare, tendentiösa analyserna och officiella resultaten:

CO2 - 3

Man kan invända att det lika gärna skulle kunna bero på brister i de kemiska mätningarna. Det behövs också en rimlig förklaring till varifrån all denna koldioxid skulle ha kommit ifrån, och vart den lika plötsligt försvunnit.

Min egen gissning är att sanningen ligger någonstans mitt emellan, i den bemärkelsen att de kemiska mätningarna faktiskt representerar korrekta trender, även om de med stor sannolikhet inte har varit så extrema. Det skulle stämma hyggligt bra i stora drag med de variationer jag skriver om både när det gäller temperatur, isutbredning, solcykler, havscykler, kosmisk strålning, molnbildning osv, och som sammantaget talar för ett cykliskt klimat med ganska milda variationer och långt ifrån några tecken på en katastrofal utveckling.

Solcykler

Från och med 1600-talet finns det dock data gällande en annan tänkbar drivkraft för klimatförändringar, nämligen solaktiviteten, som kan mätas med hjälp av observationer av antalet solfläckar.  Här kan man se en betydligt bättre korrelation med både den Lilla istiden och den moderna uppvärmningen:Ice Age 2050s: Certainty 1Men om det nu verkligen är koldioxidhalten i atmosfären som styrt klimatet under 1900-talet, så måste det ha varit helt andra drivkrafter under de två årtusendena dessförinnan. Har dessa drivkrafter plötsligt spelat ut sin roll numera? Hur kommer det sig att det från och med 1950-talet skulle vara koldioxiden som är den helt avgörande faktorn?

Den trend av uppvärmning vi ser idag började alltså redan 1700-talet. Vi hör ständigt om att den senaste månaden var den varmaste hittills. Men med det menar man egentligen bara att det blivit varmare sedan man började mäta med termometrar, d v s sedan den 500 år långa Lilla Istiden började tina upp. Med tanke på hur temperaturen svängt upp och ner genom hela historien är det inget konstigt alls att det vänder uppåt igen efter en lång period av kyla.

Varför kan man inte tänka sig att det är samma orsaker som fortfarande är verksamma?

Det officiella svaret att uppvärmningen sedan 1950 har varit för kraftig för att kunna förklaras av naturliga orsaker.

NASA-GISS senasteI själva verket är dock den här temperaturkurvan för 1900-talet, där koldioxidhalt och temperatur följs åt så dramatiskt, allt annat än självklar. Det finns andra officiella data för 1900-talet som visar en betydligt mildare uppvärmning (HadCRUT, Hadley Climate Research Unit, University of East Anglia 2009):The trend repeatsDet här ser mer ut som en upprepad klimatcykel, och uppvärmningen på ungefär 0,8°C sedan 1850 framstår som mild och välkommen.

Hur kan det bli så olika?

I nästa kapitel ska jag beskriva vilka olika metoder som används för att mäta den globala medeltemperaturen, och förklara varför de skiljer sig åt. Då kommer du att kunna dra dina egna slutsatser om vilken temperaturkurva som antagligen kommer sanningen närmast.

Det ger oss en stark indikation på hur känsligt klimatet är för växthusgaser, och vi kan sedan undersöka om det även bekräftas av andra observationer.