Jääkauden ilmasto ja kasvillisuusvyöhykkeet
Wikipedia
 |
Tämän artikkelin tai osion kieliasua on pyydetty parannettavaksi. |
| Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla. |
|
Tätä artikkelia tai artikkelin osaa on pyydetty parannettavaksi. |
| Voit auttaa Wikipediaa parantamalla artikkelia. Lisää tietoa saattaa olla keskustelusivulla. |
Jääkauden ilmasto ja kasvillisuusvyöhykkeet tunnetaan vain suurin piirtein, ja niistä on esitetty erilaisia näkemyksiä. Yhteistä näille näkemyksille on ilmaston huomattava viileneminen varsinkin korkeilla leveysasteilla sekä laaja kuivuminen ja metsien harveneminen.
Jäästä vapaata Euroopan aluetta peitti pensaita, ruohoa ja jäkälää kasvava tundramainen kasvillisuus, arotundra eli mammuttiaro. Viime jääkauden huipun metsänraja oli Italiassa ja Espanjassa, mutta sielläkin metsä oli harvaa ja laikkuista kuivuuden takia. Maapallon ilmavirtausten muuttuminen ja ilmaston kylmeneminen loivat laajaa kuivuutta. Välimeren seuduilla oli laajoja aroja ja puoliaavikoita. Ikirouta ulottui Pyreneiden niemimaalta pohjoiseen.
Matalapaineet kulkivat Pohjois-Ranskan ja Britteinsaarten leveyksillä. Jääkauden ruohoja ja marunaa kasvavalla arotundralla oli ankara ilmasto, jota luonnehti talvella Siperiassa oleva korkeapaine, joka aiheutti siellä talvimonsuunin. Ilmaston kylmyys johtui Maan radan ja akselikallistuman muuttumisen lisäksi mm. hiilidioksidimäärän pienentymisestä alle 200 ppm:n. Ilmakehän pöly alensi kylmimpinä kausina Maan keskilämpötilaa entisestään 0,6 °C.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Lämpötilan lasku jääkaudella
Mannerjäätikkö alkaa edetä voimakkaasti, kun maapallon keskilämpötila laskee noin 4,5 °C. Arviot maapallon keskilämpötilan laskusta jääkaudella vaihtelevat 5,5–12 °C välillä. Mannerjäätikön alueella lämpötila laski 20–30 °C, joittenkin tutkijoiden mukaan jopa 40 celsiusastetta.
Erään teorian mukaan lämpötila laski koko maapallolla 6,2 °C, pohjoisella pallonpuoliskolla 8,7 °C ja eteläisellä pallonpuoliskolla vain 3,6 °C. On myös esitetty väitteitä, että keskilämpötila olisi laskenut 12–13 °C. Niillä alueilla, joilla jääkausi esti merivirtojen lämpöä tuovan vaikutuksen, lämpötila laski 20 °C. [[Ural (vuoristo]|Uralista]] itään ja Mantšuriasta ja Baikalilta pohjoiseen ulottuvalla laajalla alueella, pohjoisen Itä-Siperian laajoilla jäättömillä alueille lämpötila laski 20–25 °C. Pyreneet – Keski-Italia – Pohjois-Kreikka – Pohjois-Turkki – Kaspianmeren eteläpuoli -linjan pohjoispuolella lämpötila laski 10–15 °C.
Bretagnen niemimaan, Alppien, Mustanmeren ja Kaspianmeren pohjoispuolella sekä pohjoisemmilla leveysasteilla Beringiassa lämpötila oli yli 15–20 °C nykyistä alempi. 30.–35. leveysasteen eteläpuolella lämpötila laski alle 5 °C.
Pysyvä lumiraja siirtyi keskileveyksillä viime jääkaudella 250–1200 metriä alemmas, pohjoisemmilla ehkä 600 metriä, ja kylmimmällä jääkaudella mahdollisesti jopa 2000 metriä alemmas. Viime jääkaudella jää eteni noin 57. leveysasteelle ja tundra 45. leveysasteelle.
Jääkaudella Euroopan kesälämpötila oli 10–25 °C nykyistä alempana. Arvellaan, että Etelä-Englannin keskilämpötila olisi laskenut 15–17 °C. Keski-Englannin talvilämpötila laski 29 °C, kesälämpötila putosi 7 °C, ja vuoden keskilämpötila aleni 17 °C sekä astepäiväluku nykyisestä 3600:sta 900:aan. Vuorokauden keskilämpötila ei noussut jääkaudella Englannissa 10 asteen yläpuolelle ja oli talvella −24 °C. Vuoden keskilämpötila oli −8 °C, nykyään se on 10 °C.
Vain tietyt alueet napojen lähistöillä ja mantereilla pakastuivat. Keski-Euroopan tammikuun keskilämpötila oli −14...−22 °C ja kesäkuun +5...+10 °C, mikä aiheuttaa tundramaiset olot. Etelä-Euroopassa kesälämpötila oli 6–8 °C ja talvilämpötila 10–12 °C nykyistä kylmempi.
Amerikan sisämaassa oli yli 10 °C kylmempää kuin nyt ja rannikolla vain 3–7 °C. Valtamerien pintavedet olivat jääkaudella vain 2,3 °C nykyistä kylmempiä. Päiväntasaajan lämpötilat laskivat vain 2–5 °C tai olivat jopa 2 °C nykyistä korkeammalla. Kylmimmillään Saale-jääkaudella Euroopan keskilämpötila oli 8 1 °C nykyistä alempana, jolloin jäätikkö levisi jopa 50. leveysasteelle asti ja Amerikassa jopa 38. leveysasteelle. Tällöin myös Tiibetin ylänkö mahdollisesti jäätyi. Venäjän aroilla sataa nyt 600 mm, jääkaudella vain 60–120 mm.
Yhden celsiusasteen maailmanlaajuinen kylmeneminen saattaa ehkä aiheuttaa kasvillisuusrajan vaeltamisen etelään 250–500 km ja noin 100–150 m vuorenrinnettä alemmaksi.
[muokkaa] Yleinen huomautus jääkauden kasvillisuusvyöhykkeistä
Jääkaudenaikaisia kasvillisuusvyöhykkeitä on laskettu mm. tietokoneilla. Eri tutkimusryhmät tuottavat erilaisia kasvillisuusvyöhykekarttoja, niin kuin kasvihuoneilmiötä laskettaessakin. Jääkauden aikaisia siitepölynäytteitä on otettu vain ehkä noin 10 kohdasta esim. Euroopassa. Jääkauden kasvillisuustyyppien nimityksetkin ovat kirjavia, puhutaan esim. arotundrasta ja mammuttiarosta.
[muokkaa] Jääkauden huippuvaihe
[muokkaa] Huippuvaiheen kasvillisuusvyöhykkeet
Jääkauden huippuvaiheen (LGM) aikana jäätikkö ulottui Euroopassa leveysasteelle 51°40' ja Amerikassa 39°30'. Ikirouta, joka vaatii syntyäkseen −2 °C, ulottui eteläisimmillään 46. leveysasteelle. Lämpötila oli Euroopassa yli 12 °C alempi. Ilmasto oli Euroopassa kuivempi varhaisella Veiksel-kaudella, mutta varsinkin LGM-kaudella.
LGM:n aikana ilmasto oli hyvin kylmä ja kuiva Skandinavian alueesta itään. Talvilämpötilat olivat ainakin 20 °C ja kesälämpötilat 5–11 °C kylmempiä kuin nyt.
USA:ssa tundravyöhyke oli hyvin kapea. Euroopan metsärajalla Keski- ja Etelä-Euroopassa lämpötila oli 7–9 °C alempi. Itä-Afrikassa ja Costa Ricassa sekä Kolumbiassa lumiraja aleni 27 000-14 000 BP noin 1000–1100 metriä, mikä merkitsee lämpötilan laskua sielläkin 5–6 °C. LGM alensi lämpötiloja eri puolilla maailmaa eri tavoin. Vertailun vuoksi nykyisessä ilmastonmuutoksessa 30. leveysasteella lämpötila on noussut vain asteen, 70. leveysasteella 3,5 °C vuosina 1890–1940.
Etelä-Australian ja Sahelin alueen sademäärä pieneni 90 %, mikä aiheutti kasvillisuuden pienenemistä samaan tapaan kuin jäätiköityneissä Euroopassa ja Amerikassa. Länsi-Afrikassa oli vain muutama sademetsälaikku refugiona eli pakoalueena. Amazonin sademetsä jakautui kahteen savannin erottamaan osaan. Vain Keski-Amerikan ja Kolumbian Chocon alueen sademetsät jäivät ennalleen. Kuivuminen johtui mm. sadetta tuovien suihkuvirtausten muuttumisesta. Nyt sadetta tuovat matalapaineet kulkivat Iranin kautta, missä nykyiselle Dasht-e Kavirin suola-aavikolle kasvoi järvi.
Hiekkadyynejä oli laajalti Englannissa, Pohjois-Ranskassa ja Alankomaissa, ja itään päin kuljettaessa kohti Saksaa ja Puolaa. Nämä alueet olivat asumiskelvottomia ihmisille. Hiekkadyynejä ei syntynyt mm. ihmisten asumalla Lounais-Ranskan Dordogneen.
Australiassa hiekkadyynit peittivät 50 % maasta, chaco ja pampat kuivuivat samalla tavoin. Subtrooppiset metsät kuivuivat myös, esim. Itä-Australian, Brasilian atlanttiset metsät ja Etelä-Kiinan metsät korvautuivat avoimella puumaastolla. Pohjois-Kiinassa oli ruohoston ja tundran sekoitusta ja puunkasvun pohjoisraja oli 12° etelämpänä kuin nykyään.
LGM:n kasvillisuusvyöhykkeistä on piirretty useita karttoja, joilla on joitain yhtäläisyyksiä mutta monia eroavaisuuksia. Tiedot kasvillisuudesta jäätikön ollessa laajimmillaan ovat hataria. Esimerkiksi jotkut lähteet väittävät Beringiassa olleen arotundraa, toiset polaariaavikkoa, joka on hyvin niukkakasvuista. LGM:n kasvillisuusvyöhykkeitä on tutkittu tietokoneilla. Ne antavat hyvin erilaisia tuloksia Siperian kasvillisuusvyöhykkeistä. Yhteistä monille tietokonemalleille on, että koko maapallo kuivui, ja metsät supistuivat monin paikoin pieniksi taskuiksi aron keskelle ja että metsänraja siirtyi tuntuvasti etelään, noin 2000 km. Itä-Aasian lauhkean havupuumetsän ja sekametsän raja siirtyi 30.–33. leveysasteelle, kun se on nyt noin 45. leveysasteella, ja boreaalisten havupuiden pohjoisraja noin 45.–45. leveysasteelle eli Japanin pohjoisosan ja Sahalinin saaren eteläosaan. Lämpimänlauhkeaa ainavihantaa metsää kasvoi mantereella 32., mutta meren lähellä yksittäisinä saarekkeina jopa 30. leveysasteella. Lämpimänlauhkean vyöhykkeen pohjoisraja ei jääkaudella juurikaan siirtynyt etelään. Havupuut kasvoivat aron keskellä olevina erillisinä metsinä, jotka saattoivat olla 10–100 km leveitä. Puut viihtyivät parhaiten jokilaaksoissa. Tonavan ja Donin jokilaaksoissa oli monia ihmisten metsästysleirejä. Siperian lämpötila säilyi pitkään melko korkeana, jopa niinkin myöhään kuin 30000-25000 kesälämpötilat olivat lähellä nykyistä. Siperian ja Keski-Aasian kesälämpötilat tippuivat 6 astetta jääkauden huippuvaiheessa, ja Koillis-Siperian talvilämpötilat 12 astetta jolloin alue muuttui kylmäksi polaariaavikoksi. Himalajan ylängöllä oli ikirouta-aavikkoa ja yksittäisiä jäätiköitä.
Välimeren seuduilla oli kuivaa puoliaavikkoa, ja metsiä mm. Kreikan vuorten kosteilla länsirinteillä. Järvien pinnat olivat korkealla, koska talvimyrskyt toivat paljon lunta, ja alhainen lämpötila esti järviä haihtumasta.
Nykyisen käsityksen mukaan tundra ulottui Etelä-Ranskaan Pyreneille. Ikirouta ulottui Bordeauxin eteläpuolella Ranskassa. Alppien ja Pohjois-Saksan välissä ollut noin 400–500 km leveä jäätön käytävä oli asumiskelvotonta polaariaavikkoa.
[muokkaa] Kasvillisuusvyöhykkeiden soveltuvuus eläimille ja ihmisille
Jääkauden ajan polaariaavikko ja tundra näyttävät olleen liian rankkoja elinympäristöjä sen ajan ihmisille. Koivuvyöhykkeessä näyttää olleen tilapäistä asutusta, kuten peuran metsästäjien kesäleirejä ja vasta mäntyvyöhykkeessä pysyvämpää asutusta. Männyn kasvuolot suosivat majavaa ja hirveä, jotka olivat riistaeläimiä.
[muokkaa] Euroopassa
Pohjoisinta Eurooppaa peitti mannerjäätikkö, jonka eteläpuolella oli leveä ikiroutavyöhyke ja ruohostotundramainen kasvillisuus. Tämän eteläpuolella Etelä-Euroopassa oli metsiä ja yksittäisiä puita ruohostojen ja puoliaavikoidenkin keskellä. Etelä-Eurooppa kuivui huomattavasti jääkaudella. Mannerjäätikkö ulottui Euroopassa noin pohjoiselle leveysasteelle 52. Jäätikkö peitti Ison-Britannian ja Irlannin aivan niiden eteläisimpiä osia lukuun ottamatta. Skandinavian yllä ollut jääpeite ulottui Pohjois-Saksaan asti ja Venäjällä Valdaille Moskovasta luoteeseen. Islanti ja Färsaaret olivat kokonaan jään peitossa. Alpit olivat jäätyneet yli 800 km pituudelta ja 150 km leveydeltä 1 600 metrin korkeudelta, ja monin paikoin jää valui alemmaksi Alppien etumaastoon, esimerkiksi Pojoen laaksoon. Alppien huipulla oli joitakin jäättömiä vuorenhuippuja.
Etelä-Englannissa oli heinäkuun keskilämpötila noin 10 astetta, ja kasvoi ruohomaista kasvillisuutta, maa routi voimakkaasti tundramaisella periglasiaalisella alueella, joka ulottui 200 km päähän jään reunasta. Alueella oli polaariaavikkoa jääkauden huipun aikana. Jäätikön pölyksi ja hiekaksi jauhamasta kalliosta syntyi hiekkameriä, ja monesti oli pölymyrskyjä. Kuiva jään lähellä oleva alue oli lähes kasviton ja asumiskelvoton eläimille ja ihmiselle, ja ihmistä koskevat löydöt ovat harvinaisia Englannissa välillä 30000-15000 vuotta sitten. Tällä alueella vuoden keskilämpötila oli nykyistä Kanadan yläarktista vastaava –6 º C, talvella oli -35º C ja kesällä alle 10 º C. Oli liian kylmää mammutille ja hevoselle.
Kylmimpänä kautena muutaman kilometrin päässä jäätikön reunasta eli peuroja ja villasarvikuonoja kääpiöpajuvyöhykkeellä alueella, jonne syntyi joen suistoa muistuttava kostea alue, jossa kasvit saattoivat kasvaa.
Pohjanmeri oli kuivaa polaariaavikkoa, missä kasvoi lyhyttä ruohoa ja jäkälää. Pohjoinen havumetsävyöhyke ulottuu nykyään Euroopassa Suomen pohjoisosiin noin 70. leveysasteelle, mutta jääkauden kylmimpänä aikana Pohjois-Italiaan, Espanjan pohjoisosiin ja Krimin niemimaalle sekä Etelä-Ranskaan noin 45. leveysasteelle ja jopa aivan Alppien jäätikön eteläpuolelle Pojoen laaksoon. Lehtimetsävyöhykkeen pohjoisraja oli Sisiliassa, Etelä-Espanjassa ja Etelä-Kreikassa ja Taurusvuoriston eteläpuolella Etelä-Turkissa ja Syyrian pohjoisrajalla noin 37–38° pohjoista leveyttä. Varsinainen tundramainen vyöhyke oli Euroopassa hyvinkin leveä, mutta Venäjällä Suomen itäpuolella varsin kapea. Unkarin arot olivat nykyistä laajempia.
Ikirouta ulottui Keski-Ranskaan Pyreneiden niemimaalle rannikolla 46. ja Itä-Euroopassa 50. leveysasteelle. Pysyvä tai kaikille alueille ulottuva ikirouta vaatii -8 C maksimilämpötilan, hajanainen tai ajoittainen -4 C. Pysyvä ikirouta ulottui aivan pohjoismpaan Ranskaan noin 50 leveysasteelle, idemmässä paljon matalammille leveyksille. Ajoittainee ikirouta ulottui Atlantin lähellä 47 leveysasteelle, Keski-Ranskassa ehkä 45 leveysasteelle.
Golfvirran alaspainumisalue, jossa kylmä suolainen merivesi sukelsi pohjaan.
[muokkaa] Jääkauden ja nykyajan lämpötilaerojen aiheuttajien osuus
Kesällä tulevan auringon säteilyn pieneneminen aiheuttaa jääkauden. Heinäkuussa 65° pohjoista leveyttä Auringon säteily on vaihdellut jopa 25 %: jääkaudella 400 W/m² --> nyt noin 500 W/m².
Jääkauden aikaisia ilmastonmuutoksia on simuloitu jonkin verran. Eri tekijät aiheuttavat lämpötilan muutoksen, esimerkiksi merijään määrän ja kasvillisuuden muutokset. Luvut erään maailmanlaajuisen ilmastomallin mukaan. Malli ei ota huomioon esimerkiksi termohaliinikiertoa eikä ilmakehän rikkidioksidin tai pölyn määrän muutoksia.
- vesihöyry 1,5 °C
- pilvet 0,7 °C
- maajää 0,9 °C
- merijää 0,7 °C
- kasvillisuus 0,3 °C
- hiilidioksidi 0,3 °C
- ratamuutokset 0,2 °C
[muokkaa] Jääkauden maksimin (LGM) ilmavirtaukset
Kanadan yllä oli valtava Laurentiden jääkenttä, joka ohjasi suoraan alemman ilmakehän virtauksia. Hudsoninlahden ympärillä olevan jääkentän yllä oli talvella valtava korkeapaine, jonka ympärillä kiersi kaksi suihkuvirtausta, matalapaineiden reittiä. Pohjoinen kulki Alaskasta jääkentän pohjoispuolitse arktisten saarten ja Grönlannin välistä Grönlannin pituusasteen kohdalle Espanjan leveyksille keskiselle Pohjois-Atlantille, missä oli merijään raja. Eteläisempi suihkuvirtaus kulki Pohjois-Meksikossa ja Pohjois-Floridassa 30. leveysasteella kaartuen Atlantilla pohjoiseen seuraillen talvisen merijään rajaa kohdaten Euroopan 45.–50. leveysasteella Englannin kanaalin tienoilla, josta se kääntyi Etelä-Saksan yli kohti Ukrainan nykyisiä aroja. Myös Skandinavian jääkentän yllä oli korkeapaine, josta puhalsi kylmiä tuulia, kiertäen idästä Alppien eteläpuolellekin. Esim. Etelä-Englantiin puhaltaa nyt talvella lounaasta lämmintä ilmaa, jääkaudella puhalsi kylmää ilmaa. Nykyisinkin talvella eteläinen suihkuvirtaus kulkee suunnilleen samaa reittiä kuin jääkaudella, mutta suuret korkeapaineet puuttuvat. Ainoastaan Grönlannin yllä on suuri korkea. Luultavasti jääkauden aikana jääkenttien yllä alas laskeutuva ilma tuotti nykyistä suuremman määrän kylmää arktista ilmaa ja arktisen rintaman jääkenttien reunalle.
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Global land environments since the last interglacial (englanniksi)
- [http://picea.sel.uaf.edu/manuscripts/kaplanjgr2003.pdf Climate change and Arctic ecosystems:
2. Modeling, paleodata-model comparisons, and future projections]
