Holoseeni

Holoseeni on nykyinen geologinen aikakausi, joka alkoi ilmaston lämmetessä viimeisimmän jääkauden jälkeen noin 11 560 kalenterivuotta sitten (noin 9 600 eaa.). Holoseenia edelsi pleistoseeni (2,588 miljoonaa – 11 560 vuotta sitten), jonka aikana kylmät jääkaudet (glasiaalit) ja niiden väliset interglasiaalit (lämpökaudet) vuorottelivat pohjoisilla alueilla. Holoseeni on viimeisin interglasiaali. Holoseenin alkupuolella jää vetäytyi laajoilta alueilta, ja sen tilalle kuivalle maalle kasvoi ensin matalia ruohoja, kukkia ja pensaita käsittävä tundrakasvillisuus, sitten koivuja ja lopulta mäntyjä. Holoseenin keskivaiheilla oli nykyistä lämpimämpi jakso.
Luoteis-Euroopassa holoseenista käytetään myös nimitystä Flanderi-interglasiaali. Paleoklimatologiassa holoseeni on happi-isotooppivaihe MIS 1. Holoseeni ja sitä edeltänyt pleistoseeni yhdessä muodostavat kvartäärikauden, joka puolestaan on nykyisen kenotsooisen maailmankauden kolmas jakso.
Holoseenikaudelle on ominaista nykyihmisen kulttuurin nopea kehitys metsästäjä-keräilyvaiheesta maatalouden harjoittamiseen ja lopulta kaupunkien ja kirjoitettua kieltä käyttävän sivilisaation syntymiseen noin 5 000 vuotta sitten. Kaudella on alkanut eläin- ja kasvilajien suuri joukkotuhoaalto, joka johtuu pitkälti ihmisen ympäristöä muuttavasta toiminnasta (muun muassa ilmastonmuutos, vieraslajit ja biotooppien pirstoutuminen). Joidenkin tutkijoiden mielestä maapallolla on siirrytty kokonaan uuteen, antroposeenin geologiseen kauteen. Termillä halutaan korostaa sitä, kuinka ihminen on nykyään maa-planeetan vaikuttavin voima. Tämän johdosta ihmisen toiminnalta koskematonta luontoa ei voida löytää enää mistään.
Holoseenin ilmasto on vaihdellut jaksollisesti, ja lämpötilan muutokset ovat olleet huomattavia myös viimeisen tuhannen vuoden aikana. Euroopassa nykyistä lämpimämpää oli etenkin vuosina 1150–1300. Tällöin Islanti ja Grönlanti asutettiin, ja Grönlannissa pystyttiin viljelemään vehnää alueella, joka ilmaston myöhemmin viilennyttyä muuttui arktiseksi. Myös Islannissa voitiin harjoittaa maanviljelyä alueilla, joille myöhemmin levisivät jäätiköt. Lyhyttä lämmintä kautta seurasi viileä ajanjakso, jota kutsutaan pieneksi jääkaudeksi. Se kesti noin 1400–1900. Tuolloin jäätiköt etenivät sekä Norjassa että Alpeilla. Esimerkiksi Lontoossa Thames-joki jäätyi tuolloin pitkiksi ajoiksi talvisin ja joen jäällä vietettiin "Frost Fairs" -markkinoita, jotka olivat suurimmillaan 1800-luvun alkupuolella.
Holoseenin ilmasto ja yleinen kehitys.
Aiempi ilmasto.
Viimeisin jääkausi, Veiksel-jääkausi, päättyi noin 11 600 vuotta sitten rajuun ilmaston lämpenemiseen, jonka aikana lämpötila nousi huomattavasti muutaman kymmenen vuoden aikana. Holoseenikauden alussa oli vielä laajoja jäätiköitä muutaman tuhannen vuoden ajan. Holoseenin alkupuolella Suomen ilmasto oli koivua kasvava ja ominaispiirteiltään preboreaalinen. Toisin sanoen kylmä ja viileä, mutta sen lämmetessä yhä useampi puulaji alkoi kasvaa Suomen silloisella maa-alueella. Mannerjäätikkö suli lopullisesti Ruotsista noin 9 500 eaa., mutta Amerikan mantereella vasta tuhansia vuosia myöhemmin. Ilmasto lämpeni 9 000–8 000 vuotta sitten nykyistä lämpimämmäksi. Silloin vallitsi ”holoseenin lämpötilaoptimi”. Noin 8 200 vuotta sitten Itämeri muuttui lopullisesti sisämereksi ja samalla Tanskan salmet avautuivat. Näihin aikoihin tapahtui myös lämpötilojen nopea kylmeneminen.
Pohjoisen pallonpuoliskon keskilämpötila oli holoseenilla kolmena 2 000 vuoden jaksona noin 1 °C nykyistä korkeampi.
Ilmaston lämpötila on vaihdellut holoseenikaudella noin 1 500 vuoden jaksoissa. Yleinen kehitys oli pitkän aikaa hitaasti viilenevään suuntaan ennen nykyisen ilmastonmuutoksen alkua. Holoseeni jaetaan vanhaan, keskimmäiseen ja uusimpaan kauteen. Vanha kausi oli noin 11 600–9 200 vuotta ennen nykyaikaa (ennen atlanttista kautta), keskimmäisen muodosti atlanttinen lämpökausi ja parhaillaan on menossa uuden holoseenin kausi. Viimeisimmän jäätiköitymisvaiheen jälkeen (Veiksel-jääkausi) holoseenin aikana ilmasto siis ensin lämpeni, sitten saavutti huippunsa ja alkoi vähitellen viiletä. Uusi jäätiköitymisvaihe alkaa ennusteiden mukaan 3 000 - 19 000 vuoden kuluttua, mikäli kasvihuone-ilmiö ei kokonaan estä tai eriasteisesti hidastaa sen alkamista.
Nykyinen ilmastonmuutos.
Viime vuosikymmeninä maapallon alailmakehä ja merien keskilämpötila on noussut ja nousun arvioidaan jatkuvan.
Maanpinnan läheisen ilman lämpötila nousi 1900-luvulla maailmanlaajuisesti keskimäärin 0,74 ± 0,18 °C. Hallitustenvälisen ilmastopaneelin IPCC:n mukaan ilmaston lämpeneminen on suorien havaintojen perusteella kiistaton tosiasia, ja johtuu hyvin todennäköisesti (yli 90 % todennäköisyydellä) valtaosin ihmiskunnan aiheuttamista kasvihuonekaasupäästöistä. Kasvihuonekaasuja syntyy muun muassa fossiilisten polttoaineiden polttamisesta, maan raivauksesta ja maataloudesta, ja niiden pitoisuuksien kasvaminen johtaa maanpinnan ja alailmakehän lämpenemiseen voimistamalla kasvihuoneilmiötä. IPCC arvioi, että ilmasto lämpenee 1,1–6,4 °C, todennäköisimmin 1,8–4,5 °C, aikavälillä 1990–2100. IPCC:n näkemyksiin yhtyvät ainakin 30 tiedeakatemiaa ja -yhteisöä, mukaan lukien G8-maiden sekä Brasilian, Kiinan ja Intian kansalliset tiedeakatemiat. Siinä missä yksittäiset tieteentekijät ovat ilmaisseet erimielisyytensä IPCC:n tuloksista, ilmastotieteilijöiden ylivoimainen enemmistö yhtyy niihin.
Maailmanlaajuisella lämpötilojen nousulla on monia vaikutuksia, kuten merenpinnan nousu ja sademäärien muutokset, joiden seurauksena äärimmäisten sääilmiöiden yleisyyden ja voimakkuuden arvioidaan kasvavan. Muita seurauksia ovat viljelysrajojen muuttuminen, jäätikköjen peräytyminen ja eläinlajien joukkosukupuutto.
Holoseenin kaudet.
Preboreaalikausi.
Aivan jääkauden päätyttyä oli kylmää, mutta ilmasto lämpeni parin tuhannen vuoden sisällä. Holoseenin alussa Suomessa oli yhä suuri mannerjäätikkö ja laajat alueet veden alla. Jään vetäydyttyä oli tundrakasvillisuutta: varpuja, vaivaiskoivuja ym.
Preboreaali oli kuiva, alussa viileä, mutta loppua kohti lämpenevä kausi Veiksel-jääkauden jälkeen noin 11 560–10 640 kalenterivuotta sitten. Jääkauden lopussa kylmän dryaskauden päätyttyä lämpötila heilahteli preboreaalin kylmässä heilahtelussa 11 300–11 150 vuotta sitten.
Preboreaalikaudella Maan jäätiköt olivat yhä suuria, ja ilmasto oli vielä kauden alussa hyvin viileä. Jää alkoi vetäytyä Suomessa aivan kauden alussa Salpausseliltä. Kun suunnilleen samaan aikaan mannerjäätikkö poistui Ruotsissa Närken tienoilta, nykyisen Itämeren paikalla ollut kylmä Baltian jääjärvi tyhjeni osittain Atlanttiin ja muuttui Yoldiamereksi. Preboreaalikaudelle oli ominaista koivun levittäytyminen aiemmin pujoa ja marunaa kasvaneelle tundralle, sekä mannerjään nopea sulaminen. Oli kuivaa ja viileätä. Kauden edetessä esim. pajupensaat yleistyivät, sitten vaivaiskoivut ja lopulta pitkät koivut. Koivun lisäksi muita varhaisia puita olivat muun muassa kataja, pihlaja ja haapa.
Aivan jääkauden lopussa ja holoseenin alussa suurriista kuoli. Suurriistaan kuuluivat mm. mammutit. Se on saattanut liittyä jääkaudenaikaiseen ilmastonmuutokseen ja ihmisen toimintaan tai kumpaankin. Kauden puolivälin jälkeen Suomeen tuli kivikautista asutusta, mutta se oli harvaa. Merenpinta nousi holoseenin alussa 35 metriä. Ruotsin salmien kohdalla yhteys Atlanttiin katkesi. Tämä eristi Itämeren Ancylusjärveksi. Sen pinta alkoi nousta. Aivan kauden lopussa nykyisten Tanskan salmien kohdalle puhkesi virta, ja Ancylusjärven pinta alkoi laskea.
Neoliittinen kausi – ajanjakso, jolloin maatalous syntyi – alkoi Lähi-idästä. Saviastioiden valmistaminen, noin 9 000 vuotta sitten (7000 eaa.), avasi tien metallien käsittelytaidon omaksumiselle.
Boreaalikausi.
Boreaalikaudella 10 640–9 220 kalenterivuotta sitten, oli suunnilleen yhtä lämmintä kuin Etelä-Suomessa on nykyisin. Ilmasto oli edeltänyttä kautta kosteampi. Mänty yleistyi koivun tilalle laajoilla alueilla . Asutus vakiintui Suomessa kauden lopulla.
Jääkauden mannerjäätikkö suli pois noin 9 500 vuotta sitten, mutta monesti jääkauden päättymisen hetkeksi määritellään aika, jolloin Skandien mannerjäätikkö katkesi keskeltä kahtia pohjoiseksi ja eteläiseksi osaksi noin 9 800 vuotta sitten. Noin 9 500 vuotta sitten oli ”boreaalinen kylmä kausi” eli Piora I ja II. Boreaalin lopulla Keski-Euroopassa oli yhä kuivaa, vuotuinen sademäärä oli noin 300–5 000 mm ja vuoden keskilämpötila 13 °C.
Sahara oli 9 000 vuotta sitten kostea savanni, joka kuivui useassa aallossa niin, että 5 000 vuotta sitten se oli muuttunut nykyisenlaiseksi.
Atlanttinen kausi ja holoseenin lämpöhuippu.
Lämmin ja kostea atlanttinen kausi oli noin 9 220–5 660 vuotta sitten. Suomen ilmasto oli silloin nykyistä merellisempi. Holoseenin lämpöhuippu saavutettiin noin 6 900–6 400 vuotta sitten. Silloin oli koko maapallon alueella keskimäärin 0,5–2 astetta nykyistä lämpimämpää. Pohjois-Siperiassa kesät lämpenivät kuitenkin 2–6 astetta. Tätä holoseenin lämpimintä kautta kutsutaan mm. holoseenin ilmasto-optimiksi, hypsitermaaliksi, altitermaaliksi, holoseenin optimiksi ja holoseenin megatermaaliksi.
Amerikan mannerjään sulaminen aiheutti jääjärven tyhjenemisen valtamereen, mistä seurasi 8 200–7 800 vuotta sitten lyhytkestoinen ja vähäinen kylmeneminen, ”8 200 vuoden takainen kylmä piikki”. Lämpötila laski monilla alueilla noin 1–5,5 astetta. Maanviljely taantui Lähi-idässä laajan kuivumisen seurauksena. Noin 7 100 vuotta sitten ilmasto kylmeni jälleen hieman.
Kauden lopulla noin 5 800 vuotta sitten koettiin kuiva jakso. Silloin Sahara kuivui huomattavasti. Noin 3800–2800 eaa. kuivuus luultavasti aiheutti asutuksen keskittymisen sen aikaisiin suuriin kaupunkeihin Mesopotamiassa ja Egyptissä. Kuivuus paheni juuri paikallisten korkeakulttuurien synnyn aikoihin noin 3500–3200 eaa..
Subboreaalinen kausi.
Subboreaalinen kausi oli nykyistä kuivempi ja lämpimämpi kausi 5 660–2 400 vuotta sitten. Kauden alussa 3500–2000 eaa. oli keskimäärin kylmää ja esim. Afrikan mantereella tapahtui aavikoitumista. Noin 3500–3000 eaa. oli viileä ja kostea Pioran oskillaatio, jota jotkut tutkijat pitävät aiempaa viileämmän subboreaalikauden alkuna. Puiden kasvuraja aleni Alpeilla 100 metriä. Ilmasto kylmeni myös muualla maailmassa. Välimeren seutu ja Lähi-itä kuivuivat. Pioran kylmä piikki liittyi ehkä noin 3250 eaa. tapahtuneeseen tulivuorenpurkaukseen tai Auringon vaihteluihin.
Noin 2200 eaa. alkaen koettiin jälleen kuiva jakso monilla maailman alueilla. Muun muassa Egyptissä veden vähyys Niilissä aiheutti nälänhätää, kun peltojen kasteluvesi loppui.
Subatlanttinen kausi.
Noin 2600–2400 kalenterivuotta sitten eli noin 600–400 eaa. alkaneen subatlanttisen kauden alussa ilmasto viileni nopeasti, oli sateista ja kosteaa. Noihin aikoihin Pohjois-Euroopassa asuneet ihmiset omaksuivat käyttötavaroidensa valmistuksessa raudan käytön. Etelämpänä rautaa oli opittu takomaan aiemmin: Lähi-idässä, Persiassa, Kreikassa ja Intiassa 1100-luvulla eaa. ja Länsi-Afrikassa jo noin 1200 eaa. Ihmiskunnan historian jaottelussa elettiin siis rautakautta, jolloin subatlanttisen kauden alun tienoilla noin 900–300 eaa. vallitsi niin sanottu rautakauden kylmä jakso. Noin 800 eaa. Euroopan ilmasto muuttui kosteammaksi ja viileni.
Kylmällä kaudella 1200–300 eaa. lämpimämmän ja viileämmän raja oli Välimeren leveysasteilla , mutta 300 eaa.–300 jaa. kylmän ja lämpimän raja Euroopassa siirtyi Pohjois-Saksan leveysasteille .
Noin vuosina 1–300 (tai 1–100) jaa. oli roomalainen lämmin kausi ja noin 400–1000 tai 100–600 jaa. kylmä kausi. Göschenerin kylmä periodi II oli noin vuosina 450–900 jaa. (kansainvaellusajan kylmä minimi). Tuolloin viileämmän ja lämpimämmän ilmaston raja kulki Pohjois-Afrikassa 36. leveysasteella. Vuosina 172–173 jaa. Euroopassa oli huomattavan kylmää. Muistiinpanojen mukaan Mustameri jäätyi vuonna 401 kuukaudeksi. Euroopassa esiintyi tulvia vuosina 900–1100. .
Keskiajalla oli lämmin kausi vuosina 1000–1200 (tai 600–1350). Sitä kutsutaan keskiajan lämpökaudeksi. Tuolloin Grönlannissa saatettiin viljellä viljaa (kuten nykyisinkin pienessä mittakaavassa), ja Kanadan arktisilla saarilla oli 4 °C:tta nykyistä lämpimämpää ja keskileveysasteilla 2,5 °C:tta nykyistä lämpimämpää. Vuodet 1280–1380 olivat hyvin lämpimiä . Mutta vuonna 1429 ilmasto kylmeni, ja jopa Adrianmeri jäätyi. Vuosina 1500–1550 oli jälleen keskiarvoa lämpimämpää.
Ilmasto viileni keskiajan jälkeen (1350–1900). Ajanjaksoa kutsutaan pieneksi jääkaudeksi. Sen aikana lämpötila vaihteli mm. tulivuorenpurkausten ja auringon aktiivisuudessa tapahtuneiden pienten muutosten takia. Ilmasto oli keskimääräistä viileämpää vuosina 1550–1680 ja toisaalta kylmempää vuonna 1739. 1700-luvun lopulla ilmasto jälleen lämpeni, kun taas vuosina 1850–1890 oli jälleen kylmempi jakso..
Suomessa ilmasto lämpeni huomattavasti 1930-luvulla. Huippuvuorilla lämpötila nousi 3 astetta ja tammikuun keskilämpötila jopa 10 astetta. Pohjois-Grönlannissa oli puolestaan 5 astetta 1900-luvun keskilämpötilaa lämpimämpää. Viime vuosikymmeninä ilmasto on maailmanlaajuisesti lämmennyt selkeästi. Erityisesti nämä muutokset näkyvät pohjoisella napa-alueella jääpeitteen supistumisena ja ohentumisena (mm. havainnot satelliittikuvien perusteella). Tämän yleisen kehityssuunnan lisäksi on maapallolla nähtävissä ilmaston paikallista viilenemistä ja toisaalla lämpenemistä sekä lisääntynyttä kuivuutta ja kasvaneita sademääriä. Holoseenin ilmastoon sisältyy kasvavassa määrin äkillisiä lämpötilamuutoksia, jotka poikkeavat aikaisemmasta keskilämpötilasta. Maan keskilämpötila on noussut noin 0,6 astetta viimeisen sadan vuoden aikana.
Lämpötilakehityksen jaksollisuutta holoseenilla.
Yleisen, ensin lämpötilaoptimiin nousseen, sitten viilenneen ja nykyisin käynnissä olevan lämpenemisen lisäksi holoseenin lämpötila on vaihdellut aaltoillen.
Joidenkin tutkijoiden mielestä holoseenin lämpötila aaltoilee ehkä 1 470 ± 500 ja 900 vuoden jaksoissa luultavasti Auringon säteilyjaksojen tai termohaliinikierron sisäisten värähtelyjen takia. Varmemmin Auringon säteilyn tiedetään vaihtelevan noin 208 ja 80 vuoden jaksoissa. 1470 vuoden jaksollisuus on viime jääkauden Dansgaard-Oeschgerin tapahtumien tavallisinta toistumisväliä vastaava Bondin tapahtumien väli.
Jäätiköissä näkyy mm. 1 500 ja 2 500 vuoden jaksoja. Meren suolaisuudessa näkyy 2600 vuoden jakso.
Kylmiä Bondin tapahtumia sattui holoseenilla muun muassa 11 100, 10 300, 9 400–9 500, 8 100, 5 800, 4 200, 2800, ja 1 400 vuotta sitten.
Suuret "tuhansien vuosien heilahtelut" heikkenivät noin 8 100 vuotta sitten, jolloin oli suuri preboreaalin kylmä heilahdus.
Jaksollisuudesta ei olla yhtä mieltä. Joidenkin mielestä kyse on valejaksoista, kohinatyyppisestä vaihtelusta tai stokastisesta resonanssista, joka on kohinan ja jaksollisuuden välimuoto.