30 september 2011

Klimathistoria - långa perspektivet

För 20 000 år sedan inträffade den senaste istidens kallaste period. Havsytan låg 120 meter under den nuvarande och medeltemperaturen var cirka sex grader lägre än 1950 års värden. Sydpolen började bli varmare för 18 000 år sedan men på Grönland var det fortsatt kallt tills det plötsligt började bli varmare för 11 000 år sedan.

Sedan 2,5 miljoner år tillbaka har istider avlösts av mellanistidsperioder med en viss regelbundenhet. Under de senaste 500 000 åren har det varit fyra korta mellanistider - oräknat den vi befinner oss i nu. Och om det inte blir någon mer istid de närmaste 400 000 åren kan inte den nuvarande perioden kallas mellanistid. Mellanistider varar normalt 10-30 000 år.

Jag använder mig främst av David Archers "Töväder" som källa till detta. Han är geofysiker och oceanograf. Huvudbudskapet i boken är att de nuvarande utsläppen av koldioxid kommer att påverka klimatet i hundratusentals år. Här tänkte jag främst försöka sammanfatta det han skriver om de senaste 60 miljoner åren.

En viktig metod för att studera istäckenas utbredning över långa tidsperioder är att mäta halterna av syreisotoper i is och i avlagringar av kalciumkarbonat, dvs kalk, som bildar mineralen kalcit och aragonit. När vatten avdunstar sker en destillation då vatten med vanligt lätt syre (0-16) dunstar fortare än vatten med tungt syre (O-18). När vattenångan kondenseras till regn och faller tillbaka i havet blandas det igen men när molnen blåser ut mot polerna och faller som snö och bildar is så fångas relativt mer O-16 i isen. När klimatet är kallare destilleras vattenångan med avseende på isotoper på lägre breddgrader, dvs globalt sett mer. Istäckena är isotopiskt lätta och vattnet i havet är isotopiskt tungt. Fördelningen av syreisotoper i havet kan avläsas när syret binds till karbonat (eller andra salter som silikater och fosfater) i blötdjur (musslor mm) och andra organismer (ex. encelliga foraminifer, koraller) som sedan avlagras.

Lägre temperatur och mera is ger en lägre kvot 0-18/O-16 i isen från en viss tidsperiod och därmed en högre kvot i karbonatavlagringar från samma period. Se http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Paleoclimatology_OxygenBalance/

Mätningarna kan även göras på stalagtiter som växer med tiden, kopplat till en tidsbestämning baserad på radioaktivt sönderfall av uran.

Det finns andra sätt att mäta temperaturen långt tillbaka i tiden. Ett sätt är pollenanalys. Pollen från fjällsippa (Dryas octopetala) är en indikator på kallare klimat ifall man hittar pollenet nedanför sippans nuvarande utbredning. En tillfällig kallperiod för cirka 11 000 år sedan, som avbröt den begynnande mellanistiden, kallas därför för Yngre Dryas. De olika metoderna kan jämföras med varandra vilket ökar möjligheterna att tidsbestämma olika förlopp.

Syreisotopmätning i karbonat har använts för att ta fram data kring den senaste dramatiska värmeperioden, som fått beteckningen PETM, vid övergången från Paleocen till Eocen för 57 miljoner år sedan. Det var en varm planet, ythavstemperaturen vid nordpolen kan ha nått upp till + 24 grader Celcius.

 Den storskaliga fördelningen av kontinenterna var då på väg att likna den nuvarande, den indiska plattan hade nått Asien, och däggdjuren hade blivit betydelsefulla efter dinosauriernas utdöende 8 miljoner år tidigare. Arabiska halvön nådde Asiatiska plattan senare, för ungefär 35 miljoner år sedan. Då var det kallare, och östra Antarktis hade börjat täckas av glaciärer. Sedan dess har det funnits is på jorden. Värmeperioden PETM tror man orsakades av växthusgaser. Metan kan ha frigjorts av geologiska processer över tiotusen år och ombildats till koldioxid, som i sin tur skapat positiva återkopplingar som frigjorde ännu mera växthusgaser. Under någon period var haven så sura att all karbonat fanns i lösning och inga karbonatavlagringar avsattes som man kan mäta syreisotoper i. David Archer spekulerar i att även vår nära framtid kan kommer att synas geologiskt som en avsaknad av karbonatsediment.

17 september 2011

Klimathistoria 600-talet

Nordafrika omtalades som Romarrikets kornbod, och en av teorierna kring romarrikets fall bygger på att klimatet skulle ha försämrats och jordbruksöverskottet minskat under åren 250-600. Den teorin är svår att belägga, några dramatiska övergripande förändring av klimatet skedde inte under den perioden men variationen mellan åren var större än normalt. Odlingsmetoder och användning av skog kan ha påverkat bördighet. Den mest dramatiska påverkan skedde  från 1830 då skogsavverkningar i stor skala påbörjades och skapade de landskap som finns på TV-bilderna från norra afrika nu.

Europas väder finns numera kartlagt i detalj. Se till exempel de studier baserade på årsringar från träd i centraleuropa som Ulf Büntgen med kollegor i Schweiz har tagit fram.

I mera globalt sammanvägda studier syns inte en kallperiod kring 500-talet på samma vis, se Michael Mann och medarbetare rapport i referensen nederst. Men lokal köld i Europa och med det kopplad torka i centralasiatiska stäpper kan ha haft betydelse för den ökade rörligheten under "folkvandringstiden".


Vulkanutbrott kan påverka vädret under några år. Ett utbrott år 534 vid ekvatorn syns i data från nordkalotten 536, se http://www.uibk.ac.at/geographie/forschung/dendro/publikationen---pdf-files/2008-larsen-et-al-grl.pdf. Den justinianska pesten nådde Egypten 541 och kan eventuellt ha samband med den missväxt som den vulkaniska vintern orsakade.

Sammanhängande perioder av något kallare klimat anser man kan kopplas till solaktivitet. Hela perioden 1300-1900 ligger genomsnittligt någon grad under 1950 års värde för Europa och effekten har uppmätts globalt. Av någon anledning kallas detta "lilla istiden", vilket leder till begreppsförvirring. Istider är något som orsakas av jordaxelns lutning och jordens avstånd till solen, medan vi här talar om en mindre effekt som orsakas av variationer i solens aktivitet.

Åren 800-1300 var genomsnittligt varmare, detta kallas den medeltida värmeperioden, och temperaturen var då ungefär som 1950 års värde. Denna temperaturhöjning har uppmätts i Europa men inte globalt.

Den temperaturökning vi har de senaste åren orsakas som bekant av utsläpp av växthusgaser som koldioxid, någon ökad effekt från solen har inte uppmätts sedan 1970. Läs mer om dagens klimatförändringar på RealClimate, http://www.realclimate.org/. RealClimate tar givetvis även upp historiska data, se till exempel diagram över de senaste 2000 årens havsnivåer och temperaturer här: http://www.realclimate.org/index.php/archives/2011/06/2000-years-of-sea-level/#more-7947

10 september 2011

22 år före år ett

År 600 e.Kr. Det är 22 år före den muslimiska kalenderns år 1, som räknas från profeten Muhammeds uttåg till staden som skulle bli Medina (Madinat al-Nabi, Profetens stad). Muhammed och hans följeslagares flykt heter hijra på arabiska och kalendern kallas därför hijrakalendern. År 2011 e.Kr är år 1432 A.H. Eftersom den islamska året är kortare än det gregorianska är det enklast att konsultera en datumkonverterare för att få rätt datum.

År 600 var Muhammed cirka 30 år gammal och gift sedan fem år med Khadidja. Han var handelsman med kontakter i Syrien och hade kontakter med araber som följde judiska, kristna och andra religiösa seder. I Mecka förekom dyrkan av många olika gudar, med Kaba som en central helgedom. Det är från år 610 som Muhammed får de starka visioner som vägleder honom till att bli grundare av en ny religion.

I Mecka (Makkah) var Qureish (Quraysh) en mäktig grupp, de hade kontroll över Kaban. Muhammed tillhörde en klan inom Qureish-stammen, men den mäktigaste släkten ur vilken ledarna normalt rekryterades var Banu Umayyad. Efter de fyra första kaliferna (al-Khulafa ur-Rashidun) kom kalifatet år 661 att styras av Umayyadernas dynasti från Damaskus fram till år 750. Sedan fortsätter den dynastins historia i al-Andalus till år 1031, medan Abbasidernas dynasti tar över kalifatet och grundar staden Bagdad. Dessa dynastier styrde över två av  världshistoriens till arealen största imperier.

Att år 600 kunna gissa att en sådan enorm arabisk expansion skulle kunna ske var givetvis omöjligt. Arab var närmast enbart ett språkligt begrepp, någon gemensam organisation fanns inte utan olika klaner styrde sig själva. Särskilt de kamelägande grupperna, som kunde överleva och undvika fiender genom att de klarade sig ute i arabiska öknen, var väldigt självständiga, medan de mera bofasta arabisktalande befolkningarna i Jemen, Syrien och i nuvarande Irak var mer inordnande i enkla statsbildningar. Namarainskriptionen från år 328 talar visserligen om en kung över araber men någon gemensam statsbildning fanns inte. Att araberna sedan länge bedrivit handel mellan stormakterna i Persien, Indien och det Romerska riket innebar dock att de till skillnad från många andra nomadfolk var väl integrerade i ett internationellt förhandlingsmönster och hade potentialen för ett organiserat samarbete, både internt och externt.

Den potentialen realiseras först med Profeten Muhammeds förkunnelse, då han och gruppen kring honom i Medina skapar en ny gemensam tro och de grundläggande institutionerna kring denna. Förutom en intern arabisk mission krävdes en militär insats, då de rikare klanerna i Mecka anföll Medina. Slaget vid vallgraven (Battle of the trench) 627 innebar en avgörande seger för Medina som följdes upp av Muhammeds intåg i Mecka 630. Muhammed dog 632 men gruppen kring honom var då väl organiserad och skicklig nog att fortsätta ena araberna och i det ingick att expandera utåt.

Samtidigt skapades ett maktvakuum på grund av det långvariga kriget mellan Sassaniderna och det grekiskt-romerska Bysans. År 600 var det helt oförutsebart, snarast kunde man hoppas på en fred mellan stormakterna. Men bara två år senare startar ett krig som kulminerar med slaget vid Nineve 627 (nära dagens Mosul). De sassanidiska krigsherrarna förlorade inte bara allt de vunnit i 25 års krig mot grek-romarna, deras förlust ledde till en intern demoralisering som var förödande. D. L. Lewis, som i "Gods Crucible" gör en del populärhistoriska kontrafaktiska utläggningar, målar upp en annan historisk utveckling där sassaniderna segrat och zoroastrismen blivit en betydande religion i stora delar av medelhavsområdet. Sassaniderna hade 615 tagit kontrollen över Egyptens rika jordbruksområden efter tusen år av grekiskt-romerskt styre vilket kunde ha skapat grunden för en ekonomisk kontroll.

 Bysans segrade och kunde återta kontrollen över de områden de dominerat tidigare, inklusive Egypten. Den lokala kristna befolkningen i Egypten var måttligt intresserad av att låta sig styras från Konstantinopel, deras "icke-chalcedonensiska" koptiska kristendom var inte förenligt med den från Konstantinopel påbjudna läran om Kristus som både Gud och människa. Kejsar Herakleios försökte lansera en gemensam teologi men det skapade bara missnöje i alla läger. Segrarna 630 innebar att avarerna i norr besegrades och att en allians med bulgarerna ingicks, vilket ledde till en konsolidering av Bysans norra gräns.

Den bördiga halvmånen hade förötts av krigen och pesten spreds över området från 627. De kristna araber som varit allierade med de stridande parterna, Ghassaniderna med Bysans och Lakhmiderna med Sassaniderna, hade tappat sin lojalitet till sina respektive härskare och fann från år 633 för gott att alliera sig med Medina. Även här spelar de kristnas teologisk splittring roll- Sassaniderna hade särskilt deklarerat att aramenisk kristendom var den som var tillåten inom deras rike, men aramenierna var utnyttjad underklass. Nestorianska kristna hade jagats ut från Bysans av de grekiskt-ortodoxa och ett tag under 500-talet var de förföljda även i Iran. De tolererades senare, men många hade valt att flytta mot Kina eller Indien. Romarna, som kontrollerat Aelia Capitolina (Jerusalem) sedan 66 e.Kr. tappade kontrollen till sassaniderna 614 och araberna tog kontrollen där år 638.

Hugh Kennedy, i "The Great Arab Conquest" skriver "med stor risk att göra en enorm förenkling av en komplex situation"  att de som trodde att Kristus var helt gudom och helt människa, dvs hade två naturer, var grekisktalande uraban elit, medan de som trodde att Kristus var Gud (med enbart en natur som Gud) var arameisktalande bybor, bodde i kloster eller var kristna araber.
En faktor till arabernas framgångar var muslimernas förhandlingsmodell inför en ockupation. De erbjöd (i teorin åtminstone) tre olika val.
1. Man kunde konvertera till islam. Då blev man "mawla", en icke-arabisk muslim, med rättigheter att delta i muslimernas samhälle. Dessa blev "klienter" till de ledande arabiska familjer. Deltog man i vidare erövringar fick man viss del i betalningen. En muslim fick inte ha andra muslimer som slavar. Arabiska fiender som konvertrade till islam kunde snabbt få ledande positioner. Mest berömd är Khalid ibn al-Walid, som först ledde Meckas anfall mot Medina men sedan blev en av muslimernas främsta generaler.
2. Man kunde få behålla sin religion, om man accepterade att muslimerna hade kontrollen och betalade den skatt som begärdes. I vissa fall fick de som ville utvandra av religiösa skäl göra det och behålla en del av sina ägodelar.
3. Man kunde vägra de två första alternativen. Då blev det krig. Sen tog muslimerna det byte de själva bestämde. Ofta slutade även detta med att araberna lade en militär förläggning utanför staden och sedan fortsatte vidare mot nya erövringar. Medina tog in en femtedel av bytet och behöll ett gemensamt centralt kommando så långt det praktiskt var möjligt.

Många lokala ledare av belägrade städer valde att inte kriga. Förhandlingarna var inte alltid så enkla att föra, Damaskus blev invaderat från ena sidan samtidigt som man sade ja till fredsavtal på andra sidan staden.

Kontentan av detta - maktvakuum, religiös splittring och missnöjde med supermakternas ledning, arabisk enighet, organisation och en stor förmåga att skapa nya lojala undersåtar - ger en förklaring till de snabba erövringarna och islams spridning.

Trots detta borde kejsar Herakleios ha haft stort intresse att mönstra upp för att klara en arabisk attack mot Palestina och Syrien. Den bysantinska armén samlades i Golan, troligen 636, för att förlora slaget vid ån Yarmuk. De arabiska styrkorna var numerärt underlägsna, men vann.
Samma år förlorade Sassaniderna slaget vid Qadisiya (nära dagens Bagdad). Sassanidernas shah Yazdegerd III flydde och dödades 651 i Merv.
Hugh Kennedy konstaterar källkritiskt att inte mycket i källorna förklarar hur det faktiskt övergripande gick till vid de dessa fältslag.

År 600 var allt detta framtid.
Herakleitos var 25 år gammal, levde som son till exarken i Nordafrika och gjorde militär karriär där.
Khosrau II (segraren) var kanske 30 år, hans födelseår är inte känt. År 600 hade han varit Shah av Iran i 10 år och han såg framför sig stora militära framgångar, inte huset Sassans undergång.
Khalid ibn al-Walid, (sista iet är ett långt i), vara bara åtta år och kunde inte ana att han skulle bli militäröverbefälhavare över Irak.
Umar ibn al-Khattab var kanske 12 år, han kom att följa Muhammed under 18 år och blev sedan den andre kalifen och en av de viktigaste organisatörerna av den arabiska expansionen.