Hockeykøllegrafen

Hockeykøllegrafen er ei grafisk framstilling av global temperaturutvikling ved bakken på den nordlige halvkula fra ca. år 1000 til nåtid. Grafen viser ei kraftig stigning av temperaturen fra siste del av 1900-tallet, og den har vært brukt til å illustrere pågående klimaendringer. Grafen har imidlertid også vært utsatt for sterk kritikk for at den undervurderer varme perioder i tidligere tider og framstiller seinere tiders temperaturøkning som overdrevet.

 Generelt om rekonstruksjon av temperaturer 

Nøyaktige instrumenter og prosedyrer for måling av temperatur fantes ikke før i andre halvdel av 1800-tallet. For å kunne fastslå tidligere tiders temperaturer, noe som er nødvendig for å vurdere spørsmål om klimaendringer i langt perspektiv, må en derfor benytte såkalte proxy-metoder, det vil si å avlede temperaturen av andre forhold. Dette er blant annet geologiske data (f.eks. marine organismer og havbunnssedimenter), landdata (f.eks. sedimenter fra innsjøer, morener, kalkutfellinger i grotter), glasiologiske data (iskjerner og isbreer), biologiske data (f.eks. pollen, planterester, insekter, treringer) og historiske data (nedtegnelser i kirkebøker, gårdsdagbøker, brev osv.).Inger Hanssen-Bauer m.fl: Klima i Norge 2100. Bakgrunnsmateriale til NOU Klimatilpassing, Norsk klimasenter, Oslo 2009, kapittel 3.5: «Klimavariasjoner etter siste istid», side 51–57. Besøkt 6. mai 2010. Framstilling av slike historiske klimadata og vurdering av dem er et eget forskningsfelt, paleoklimatologi. Resultatene har varierende nøyaktighet, og metodikkene – som til tider har vært svært omdiskuterte – er under stadig utvikling. 

Også klimadata fra instrumentell tid kan være omdiskuterte, ettersom nettverket av målestasjoner er svært ulikt i omfang globalt og det trengs metoder for å syntetisere globale data.

 Den opprinnelige grafen 

Det som i ettertid er blitt kalt hockeykøllegrafen, blei først presentert av klimaforskerne Michael E. Mann, Raymond S. Bradley og Malcolm K. Hughes i artikkelen «Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries» (ofte forkorta til MBH1998)Michael E. Mann, Raymond S. Bradley og Malcolm K. Hughes: «Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries» i Nature, volum 392, 23. april 1998. Grafen er figur 5b på side 783. Besøkt 6. mai 2010., som stod i det anerkjente tidsskriftet Nature i 1998. Grafen viser en rekonstruksjon av temperaturen på den nordlige halvkula fra år 1400 med ei svært stor økning i temperaturen i siste halvdel av 1900-tallet, mens det i perioden før dette var mindre variasjoner. 

Kurven fikk dermed et utseende som en liggende ishockeykølle med bladet pekende oppover i høyre kant. Det var klimatologen Jerry Mahlman som introduserte begrepet «hockeykølle» (hockey stick) som beskrivelse av en slik graf.Encyclopedia of Global Warming – Hockey Stick Chart. «The nickname is generally attributed to Jerry Mahlman, head of the Geophysical Fluid Dynamics Laboratory at the National Oceanographic and Atmospheric Administration.» Besøkt 6. mai 2010.

I 1999 kom Mann, Bradley og Hughes med en ny versjon av grafen, der den rekonstruerte temperaturen trekkes tilbake til år 1000.Michael E. Mann, Raymond S. Bradley og Malcolm K. Hughes: «Northern Hemisphere Temperatures During the Past Millennium: Inferences, Uncertainties, and Limitations» i Geophysical Research Letters, volum 26, nummer 6. Besøkt 6. mai 2010. Den forlenga grafen står på siste side i denne versjonen.

De tre forskerne baserte seg i sitt arbeid på multiproxy-metodikk, det vil si at de kombinerte målte temperaturer med en rekke estimater basert på ulike indirekte indikatorer, blant annet treringer, pollenanalyser, fossiler, sedimenter og iskjerner. Grafen var oppsiktsvekkende, fordi den innebar et avvik fra tidligere temperatur-rekonstruksjoner, som hadde en betydelig varm periode fra det 10. til det 14. århundret.

En variant av hockeykøllegrafen blei brukt i FNs klimapanels tredje rapport (TAR), da denne kom i 2001. Mann var der en av hovedforfatterne av kapittelet «Observed Climate Variability and Change»FNs klimapanels tredje rapport (TAR), kapittelet «Observed Climate Variability and Change». Besøkt 6. mai 2010. En variant av hockeykøllegrafen står på side 134.

 Bekreftende studier 

Det er MBH1998-studien, og da særlig hovedforfatteren Michael E. Mann, som oftest knyttes til begrepet «hockeykøllegrafen». Dette har ført til at når enkelte hevder å ha funnet feil i denne studien, så framstilles dette som bevis på at det ikke foreligger noen større global oppvarming i nyere tid.

Det foreligger imidlertid en rekke undersøkelser som gir tilsvarende temperaturutvikling, og i sin fjerde hovedrapport konkluderer FNs klimapanel med at det er «svært sannsynlig at den gjennomsnittlige temperaturen for den nordlige hemisfære i løpet av den andre halvdelen av det 20. århundre var varmere enn noen annen 50 års periode de siste 500 årene og sannsynlig den varmeste i løpet av de siste 1300 årene».FNs klimapanels fjerde hovedrapport, arbeidsgruppe 1 – Teknisk sammendrag , her gjengitt fra den norske oversettelsen publisert av Bjerknessenteret (noen skrivefeil er korrigert). Besøkt 6. mai 2010. Sitatet finnes på side 52, og på side 53 finnes figur TS.20 med tolv ulike rekonstruksjoner av temperaturen på den nordlige halvkula.En del ulike hockeykøllegrafer er gjengitt her på New Scientists nettsted. Besøkt 6. mai 2010.

Et svensk-russisk forskerteam publiserte i 2005 en omfattende rekonstruksjon som går heilt tilbake til år 1. Studien gjengir grafer med hockeykølleblad, og forfatterne konkluderer med at de ikke finner bevis for at det de siste 2000 åra har vært varmere perioder enn tida etter 1990. De presiserer imidlertid at den naturlige variabiliteten over så lange tidsspenn er stor, men neppe stor nok til aleine å forklare temperaturutviklinga.Anders Moberg, Dmitry M. Sonechkin, Karin Holmgren, Nina M. Datsenko, Wibjörn Karlén og Stein-Erik Lauritzen: «Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low- and high-resolution proxy data», i Nature 433 (10. februar 2005). Sitat: «We find no evidence for any earlier periods in the last two millennia with warmer conditions than the post-1990 period—in agreement with previous similar studies. The main implication of our study, however, is that natural multicentennial climate variability may be larger than commonly thought, and that much of this variability could result from a response to natural changes in radiative forcings. This does not imply that the global warming in the last few decades has been caused by natural forcing factors alone, as model experiments that use natural-only forcings fail to reproduce this warming. Nevertheless, our findings underscore a need to improve scenarios for future climate change by also including forced natural variability—which could either amplify or attenuate anthropogenic climate change significantly.» (Lauritzen var ved en feil utelatt som medforfatter i den publiserte artikkelen, noe som blei korrigert seinere.) Besøkt 6. mai 2010.

 Kritikk av grafen 

Den opprinnelige grafen og metodikken bak den har vært kritisert, og en rekke klimaskeptikere bruker Mann og hockeykøllegrafen som et kroneksempel på det de mener er dårlig fundert vitenskap.

Kritikken har i hovedsak dreid seg om tre forhold: 1) At grafen avviker for mye fra tidligere rekonstruksjoner, særlig når det gjelder variasjonene innafor køllas skaftperiode. 2) At slike avvik også oppnås ved kjøring av en del klimamodeller. 3) At utvalget av proxy-data er skeivt, og at metodene for behandling av dataene påvirker resultatet i uheldig retning. Dersom kritikk av type 1 og 2 skulle være riktig, ville det stort sett medføre en (til dels betraktelig) mindre tydelig køllefasong på grafen. Kritikk av type 3 kan imidlertid gi en helt annen graf, der økninga i globaltemperatur fra midten av det 20. århundret ikke blir spesiell.Oppsummering etter Eugene R. Wahl og Caspar M. Ammann: «Robustness of the Mann, Bradley, Hughes reconstruction of Northern Hemisphere surface temperatures: Examination of criticisms based on the nature and processing of proxy climate evidence» , i Climatic Change 2007, side 34–36. Besøkt 1. juli 2017.  

Den mest kjente kritikken av type 1 kom i 2003, da astrofysikerne Willie Soon og Sallie Baliunas publiserte en fagfellevurdert artikkel i tidsskriftet Climate Research.Willie Soon og Sallie Baliunas: «Proxy climatic and environmental changes of the past 1000 years», i Climate Research volum 23, 2003. Besøkt 6. mai 2010. Artikkelen var ikke basert på egen forskning, men analyserte rundt 240 tidligere arbeider og konkluderte med at temperaturøkninga i det 20. århundret ikke var unik.«Across the world, many records reveal that the 20th century is probably not the warmest or a uniquely extreme climatic period of the last millennium.» Climate Research blei sterkt kritisert – også internt – for at artikkelen hadde sluppet gjennom vurderingsprosessen. Flere av redaksjonsmedlemmene (inkludert sjefredaktøren Hans von Storch) trakk seg fra tidsskriftet.«The editor-in-chief of Climate Research, Hans Von Storch, resigned after the publisher of Climate Research refused to print a retraction, as did four other editors. In his resignation letter, Von Storch wrote: "The review process had utterly failed; important questions have not been asked ... the methodological basis for such a conclusion (that the 20th century is probably not the warmest nor a uniquely extreme climate period of the last millennium) was simply not given."» Fra Stephen Cauchi: «Global warming: a load of hot air?», i The Age 17. januar 2004. Besøkt 6. mai 2010. I en artikkel i Eos svarte tretten klimaforskere og påviste flere feil i Soon og Baliunas studie (blant annet at temperatur- og nedbør-proxyer var blanda sammen og at regionale temperaturstudier var blitt tolka som globale).Michael Mann, Caspar Amman, Ray Bradley, Keith Briffa, Philip Jones, Tim Osborn, Tom Crowley, Malcolm Hughes, Michael Oppenheimer, Jonathan Overpeck, Scott Rutherford, Kevin Trenberth og Tom Wigley: «On Past Temperatures and Anomalous Late-20th Century Warmth» , i Eos volum 84, nr. 27, 8. juli 2003. Besøkt 6. mai 2010.

Den samme von Storch og kolleger presenterte i en artikkel i Science i 2004Hans von Storch, Eduardo Zorita, Julie M. Jones, Yegor Dimitriev, Fidel González-Rouco og Simon F. B. Tett: «Reconstructing Past Climate from Noisy Data», i Science volum 306, nr. 5696. Besøkt 6. mai 2010. kritikk av type 2, idet de mente å kunne påvise en del metodefeil i MBH1998. De benytta en kopla atmosfære-hav-modell til å simulere klimaet de siste 1000 år. Deres konklusjon var blant annet at variasjonsbredden i analyser som MBH1998 var for liten. Også denne kritikken har blitt motsagt av andre forskere. Dels er det uenighet om hvor anvendbare klimamodeller er i sammenhenger som dette, og dels er det påvist unøyaktigheter i von Storchs bruk av data fra MBH1998.Se sammendrag hos Wahl og Ammann i Climatic Change 2007, side 35.

De mest kjente opponentene av type 3 er gruveingeniøren og klimabloggeren Stephen McIntyre og økonomen Ross McKitrick, som sammen har publisert flere kritiske artikler. I Energy & Environment i 2003 mente de å kunne påvise at MBH1998 hadde feil i sammenstilling av data, forkortinger og ekstrapoleringer, geografisk plassering og i beregninger, samt at de brukte en del utdaterte dataStephen McIntyre og Ross McKitrick: «Corrections to the Mann et.al. (1998) Proxy Data Base and Northern Hemispheric Average Temperature Series», i Energy & Environment, volum 14, nr. 6, 2003. Besøkt 6. mai 2010. De fant videre at ved å bruke MBHs metoder, men korrigere for nevnte feil, så forsvant hockeykølleformen på grafen, og det 15. århundret blei varmere enn det vi opplever nå.

McIntyre og McKitricks kritikk er seinere blitt motsagt av en rekke forskere, blant annet paleoklimatologene Eugene R. Wahl og Caspar M. Ammann, som fastslår at MBHs funn er robuste, også dersom en aksepterer en del uenighet om utvalget og behandlinga av proxy-dataene.Eugene R. Wahl og Caspar M. Ammann: «Robustness of the Mann, Bradley, Hughes reconstruction of Northern Hemisphere surface temperatures: Examination of criticisms based on the nature and processing of proxy climate evidence» , i Climatic Change 2007, side 34–36. Besøkt 1. juli 2017. 

På en pressekonferanse i april 2010 – i samband med undersøkelser av den såkalte Climategate-affæren – sa statistikeren David Hand at MBH1998 «gav ham en "ubehagelig følelse" fordi det var benytta "upassende statistiske verktøy"». Hand påpekte imidlertid at hockeykølleeffekten var reell nok, men at studien fra 1998 overdreiv den.David Adam: «Scientists cleared of malpractice in UEA's hacked emails inquiry», i Guardian 14. april 2010. Besøkt 6. mai 2010. Sitat: «Hand said the study gave him an "uneasy feeling" because it used "inappropriate statistical tools". The hockey-stick effect was genuine, Hand said, but the 1998 paper exaggerated it.»

I kritikken av hockeykøllegrafen bemerkes det gjerne til at den ikke viser den varme perioden i middelalderen. Denne kritikken baserer seg på enkelte konkrete figurutforminger, der feilmarginene ikke er tatt med. Dersom disse tas med (eksempelvis som det gule feltet på grafen som illustrerer denne artikkelen), ser en at grafen ikke utelukker at det i perioder i middelalderen kan ha vært oppimot like varmt som i dag. 

I en mindre artikkel i Nature i 2004 informerte Mann, Bradley og Hughes om at det hadde vært en del feil i det nettpubliserte bakgrunnsmaterialet til MBH98. Disse feilene hadde imidlertid ikke betydning for konklusjonene deres.Michael E. Mann, Raymond S. Bradley og Malcolm K. Hughes: «Corrigendum: Global-scale temperature patterns and climate forcing over the past six centuries», i Nature 430 (1. juli 2004). Besøkt 6. mai 2010.

 Granskinger 

På oppfordring fra Kongressen nedsatte USAs nasjonale forskningsråd en spesialkomite for å vurdere rekonstruksjoner av overflatetemperaturer de siste 2000 åra. Komiteen avgav sin rapport i 2006. Den fastslo at MBH-analysen hadde svakheter når det gjaldt statistisk metode, men at effekten av dette på sluttresultatet var liten. 

Rapporten konkluderte med at det med stor sikkerhet kan sies at den globale overflatetemperaturen var høyere de siste tiåra av det 20. århundret enn i noen tilsvarende periode de foregående fire årehundrene. Data lenger bakover i tid er behefta med større usikkerhet, men tilgjengelige proxydata indikerer at temperaturen de siste 25 åra enkelte (men ikke alle) steder har vært høyere enn i noen tilsvarende periode etter år 900. Om MBH-analysene nevnes det spesielt at det knytter seg stor usikkerhet til deres konklusjoner på års- og tiårsnivå (for eksempel at 1998 skal ha vært det varmeste året de siste tusen åra).Surface Temperature Reconstructions for the Last 2,000 Years, National Academies Press, Washington DC 2006, Summary (side 1–4). Besøkt 6. mai 2010. 

Rapporten er av klimaforskere stort sett vurdert som en bekreftelse på det rådende standpunkt om sterk global oppvarming på slutten av det 20. århundret. I Nature kommenterte vitenskapsjournalisten Geoff Brumfiel med at «Akademiet bekrefter hockeykøllegrafen».Geoff Brumfiel: «Academy affirms hockey-stick graph», i Nature 441 (29. juni 2006). Besøkt 6. mai 2010.

En annen rapportEdward Wegman m.fl: «Ad hoc committee report on the "Hockey Stick" Global Climate Reconstruction» Besøkt 6. mai 2010. var mer skeptisk til funna i MBH98. Denne er utarbeidd av tre statistikere, under ledelse av Edward Wegman (leder av statistikkomiteen under USAs vitenskapsakademi) på oppdrag fra Joe Barton og Ed Whitfield, begge medlemmer av Representantenes hus. Rapporten konkluderer med at det er godt hold i metodekritikken fra McIntyre og McKitrick (MM), og at det ikke er statistisk grunnlag for å si at den seinere tid er varmere enn den varme perioden i middelalderen. Særlig diskuteres en påstand fra MM om feil ved MBHs prinsipal-komponent-analyse (PCA). Analysen var ikke sentrert, dvs. at MBH hadde valgt å bruke bare middelverdien av delperioden 1902–1985 som referansenivå, og ikke middelverdien av heile perioden. MM og Wegman-panelet mente at en ikke-sentrert PCA-metode ville gi hockeykølleutseende (vendt opp- eller nedover) på grafer i første komponent enda om det analyserte materiale var støy (altså tilfeldigheter). 

Wegman-rapporten har også lagt vekt på å analysere faglige og sosiale forbindelser innen det paleoklimatologiske forskningsmiljøet. Ut fra dette antydes at ulike analyser av fortidsklimaet kan være mindre uavhengige enn det som umiddelbart framstår. Wegman har imidlertid sagt at dette er en hypotese som må tas med «en klype salt».«I think one should take our social network analysis with a grain of salt to understand that this is an unusual configuration of people with a highly central person involved in this. It is no surprise to any working scientist that there are groups of statisticians, groups of mathematicians, groups of paleoclimate scientists, groups of physicists that work together closely and that there are competing social networks.» Edward Wegman i kongresshøring i juli 2006, se stenografisk referat. Besøkt 6. mai 2010.

Klimaforskere har kritisert Wegman-rapporten og sagt at de feilene som påpekes, ikke endrer sluttresultatet vesentlig, og at studier utført med annen metodikk gir tilnærma samme resultat som MBH-studiene. Michael E. Mann har også levert fyldige innsigelser til kritikken fra Wegman.Se blant annet Responses of Dr. Michael Mann to questions propounded by the Committee on Energy and Commerce Subcommittee on oversight and investigations . Besøkt 6. mai 2010. Når det gjelder kritikken av PCA-analysen, er det vist til at MBH benytter flere komponenter, noe som gjør at sentreringsproblemet reduseres sterkt.S. Rutherford, M.E. Mann, T.J. Osborn, R.S. Bradley, K.R. Briffa, M.K. Hughes og P.D. Jones: «Proxy-Based Northern Hemisphere Surface Temperature Reconstructions: Sensitivity to Method, Predictor Network, Target Season, and Target Domain», i Journal of Climate, volum 18, 2005. Besøkt 6. mai 2010.

 Status 

Hockeykøllegrafen står fortsatt sentralt i klimadebatten. Til tross for at det er påvist en del feil i samband med den opprinnelige grafen, viser seinere klimaforskning resultater med noenlunde samme form. FNs klimapanel, som i sin tredje hovedrapport brukte MBHs originale graf, gjengav i fjerde hovedrapport en variant som samler resultater fra tolv ulike studier og konkluderte blant annet på bakgrunn av dette at den sterke globale oppvarminga på slutten av det 20. århundret er uvanlig i forhold til de siste tusen år.

Grafen brukes gjerne som en populær og lettfattelig illustrasjon på pågående klimaendringer, blant annet i Al Gores film En ubehagelig sannhet og i utredninger som Arctic Climate Impact Assessment (2004).

Samtidig er grafen fortsatt hyppig angrepet av miljøer som er skeptiske til at de seinere åras globale temperaturøkning skyldes menneskelig aktivitet.

 Referanser og noter 

Kategori:Klimaendringer