Statistisk analys av klimatförändringar

Forskningsprojekt För att förstå variationer i klimatet över längre tidsperioder använder man sig bl a av sedimentavlagringar i sjöar. Vi utvecklar statistiska verktyg som kan analysera flera tusen år gamla varviga sjösediment med avseende på klimatförändringar.

Debatten kring klimat- och miljöförändringar och speciellt människans roll är idag i starkt fokus. För att förstå variationer i klimatet över längre tidsperioder har man bland annat sökt använda sig av historiska dokument, årsringar i träd, iskärnor från inlandsisen/glaciärer, samt sedimentavlagringar i havet och i sjöar. I projektet utvecklar vi statistiska modeller och verktyg för att kunna analysera varviga sjösediment. Verktygen ska syfta till att förstå och kartlägga den naturliga variationen i klimatet och miljön. Utvecklingsarbetet genomförs med utgångspunkt från en 6000 år lång tidsserie från Kassjön.

Projektöversikt

Projektperiod:

2007-06-30 – 2009-06-30

Medverkande institutioner och enheter vid Umeå universitet

Institutionen för matematik och matematisk statistik, Teknisk-naturvetenskaplig fakultet

Forskningsämne

Matematik

Projektmedlemmar

Ingemar Renberg Professor emeritus

E-post

Per Arnqvist Universitetslektor

E-post

090-786 51 29

Projektbeskrivning

Inom detta projekt jobbar vi med att utveckla statistiska modeller och verktyg för att kunna analysera varviga sjösediment, framför allt med avseende på miljö- och klimatvariation. Detta utvecklingsarbete genomförs med utgångspunkt från digitala bilder (bildanalysdata) från en 6000 år lång tidsserie från Kassjön och det har relevans för klimatforskning och ekologisk forskning. Ett varvigt sjösediment, med dess årstidsskikt, i en obruten serie över flera tusen år utgör ett unikt forskningsmaterial.

Med de statistiska verktyg vi utvecklar vill vi kunna svara på frågor angående hur klimatet varierat på års- och årstidsnivå under flera tusen år, om brott och skiften finns i klimattypen, och om det finns periodicitet till exempel kopplingar till periodicitet på skalan NAO (North Atlantic Oscillation). Vi vill också koppla kunskaper om klimatets variationer på årsnivå/säsongsnivå till effekter på ekosystemen i sjöar. Det handlar om effekter via styrning av elementflöden från tillrinningsområdet till sjön samt direkta effekter via temperatur och ljus.

Att studera, analysera och utvärdera sådana typer av data med avseende på trender, cykler, och profilmönster är en stor statistisk utmaning och kräver bl a tidsseriemodellering av profilmönster. Projektet förutsätter ett nära samarbete mellan min forskargrupp (matematisk statistik) och Ingemar Renbergs forskargrupp (miljöförändringsanalys, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap), och till andra delar av Umeå universitets starka forskningsområdet ”Ekosystem i förändring”.