Forskare har visat att under de senaste två tusen åren har vulkaner har spelat en större roll i naturlig temperaturvariation än man tidigare trott, och deras klimateffekter kan ha bidragit till tidigare samhälleliga och ekonomiska förändringar.

Forskarna, ledd av University of Cambridge, använde prover från mer än 9000 levande och döda träd för att få ett exakt årligt rekord av sommartemperaturer i Nordamerika och Eurasien, som går tillbaka till år 1 e.Kr. Detta avslöjade kallare och varmare perioder som de sedan jämförde med rekord för mycket stora vulkanutbrott samt stora historiska händelser.

Avgörande för riktigheten i datamängden var användningen av samma antal datapunkter under hela 2000 åren. Tidigare rekonstruktioner av klimatet under denna längre period har varit partiska av överrepresentation av träd från senare tid.

Resultaten, rapporteras i tidningen Dendrochronologia , visa att vulkanernas effekt på de globala temperaturförändringarna är ännu större än man hade insett, även om forskarna betonar att deras arbete inte på något sätt minskar betydelsen av klimatförändringar som orsakas av människor.

Istället, säger forskarna, studien bidrar till vår förståelse av de naturliga orsakerna och samhällskonsekvenserna av sommartemperaturförändringar under de senaste tvåtusen åren.

"Det finns så mycket vi kan bestämma om tidigare klimatförhållanden från informationen i trädringar, men vi har mycket mer information från nyare träd än vi har för träd som levde för tusen år eller mer sedan, "säger professor Ulf Büntgen från Cambridge Geografiska institutionen, studiens huvudförfattare. "Ta bort en del av data från de senaste nivåerna från spelplanen för hela 2000-årsperioden vi tittar på, så i slutändan, vi får en mer exakt förståelse av naturliga kontra antropogena klimatförändringar. "

Jämföra data från trädringar mot bevis från iskärnor, forskarna kunde identifiera effekten av tidigare vulkanutbrott på sommartemperaturer.

Stora vulkanutbrott kan sänka de globala medeltemperaturerna med fraktioner av en grad Celsius, med starkaste effekter i delar av Nordamerika och Eurasien. Huvudfaktorn är mängden svavel som släpps ut under utbrottet som når stratosfären, där det bildar små partiklar som blockerar lite solljus från att nå ytan. Detta kan resultera i kortare växtsäsonger och svalare temperaturer, som i sin tur leder till minskade skördar. Omvänt, i perioder då färre stora utbrott inträffade, jorden kan absorbera mer värme från solen och temperaturen stiger.

"Vissa klimatmodeller antar att effekten av vulkaner är punkterad och kort, "sa Büntgen." Men om du tittar på den kumulativa effekten under ett helt sekel, denna effekt kan vara mycket längre. Till viss del, vi kan förklara varma förhållanden under den 3:e, 900- och 1000 -talet genom en jämförande brist på utbrott. "

Rekonstruerade sommartemperaturer på 280 -talet, 990- och 1020 -talet, när vulkanisk kraft var låg, var jämförbara med moderna förhållanden fram till 2010.

Jämfört med befintliga storskaliga temperaturrekonstruktioner under de senaste 1200-2000 åren, studien avslöjar en större förindustriell sommartemperaturvariation, inklusive starka bevis för den sena antika lilla istiden (LALIA) under 600- och 800 -talen.

Sedan, arbeta med historiker, forskarna fann att relativt konstant värme under romerska och medeltida perioder, när stora vulkanutbrott var mindre vanliga, sammanföll ofta med samhällets välstånd och politisk stabilitet i Europa och Kina. Dock, de perioder som präglades av mer produktiv vulkanism sammanföll ofta med tider av konflikt och ekonomisk nedgång.

"Att tolka historia är alltid utmanande, "sa Dr Clive Oppenheimer, studiens ledande vulkanolog. "Så många faktorer spelar in - politik, ekonomi, kultur. Men ett stort utbrott som leder till omfattande nedgångar i spannmålsproduktionen kan skada miljontals människor. Hunger kan leda till svält, sjukdom, konflikt och migration. Vi ser mycket bevis på detta i den historiska historien.

"Vi visste att stora utbrott kan ha dessa effekter, särskilt när samhällen redan var stressade, men jag blev förvånad över att se den motsatta effekten så tydligt i våra data-att århundraden med ganska få utbrott hade varmare somrar än det långsiktiga genomsnittet. "

De nya temperaturrekonstruktionerna ger djupare inblick i historiska perioder där klimatförändringar, och deras associerade miljöresponser, har haft en stor påverkan på människans historia. Detta har tydliga konsekvenser för vår nutid och framtid. När klimatförändringarna accelererar, extrema händelser, som översvämningar, torka, stormar och skogsbränder, kommer att bli mer frekvent.

"Människor har ingen effekt på huruvida en vulkan bryter ut eller inte, men den uppvärmningstrend som vi ser just nu är verkligen relaterad till mänsklig aktivitet, "sa Büntgen." Även om ingenting om framtiden är säkert, det vore bra att lära oss hur klimatförändringar har påverkat den mänskliga civilisationen tidigare. "