Je leest:

Europese venen en meren bieden opmerkelijke visie op klimaatverandering

Europese venen en meren bieden opmerkelijke visie op klimaatverandering

Auteurs: en | 1 februari 2007

Europese venen en meren bieden een schat aan informatie over historische natuurlijke klimaatveranderingen. In het Europese ACCROTELM project is die informatie voor het eerst op grote schaal ontsloten. Het onderzoek leidde tot opmerkelijke conclusies. Het klimaat is niet alleen wispelturiger dan we altijd dachten, de wispelturigheid laat zich bovendien voor een groot deel verklaren uit fluctuaties in zonne-activiteit.

Het weerbericht voor de volgende dag is meestal redelijk nauwkeurig. Maar wie kan voorspellen wanneer we volgend jaar onze paraplu moeten opsteken? Ook voor metereologen is zo’n voorspelling zo goed als onmogelijk omdat er teveel verschillende factoren een rol spelen bij weersveranderingen. Bij het voorspellen van veranderingen in het klimaat is dat niet anders.

Toch is het belangrijk dat we kunnen voorspellen hoe het klimaat in de toekomst zal veranderen. Regeringen willen bijvoorbeeld graag weten welke gebieden getroffen zouden kunnen worden door overstromingen – of juist door droogtes. Ze willen maatregelen voorbereiden om de bevolking tegen toekomstige klimaatgrillen te beschermen. Dat kan alleen op basis van betrouwbare modellen.

Overstroming van de Maas in 1995. Bron: wldelft.nl

Ook voor het modelleren van de invloed van broeikasgassen – met name het CO2 dat we in de atmosfeer brengen bij het verbranden van fossiele brandstoffen – zijn goede klimaatmodellen onontbeerljk. De huidige klimaatmodellen zijn al een stuk beter dan die van een aantal jaren geleden, maar ze zijn nog lang niet goed genoeg.

Terugkijken

Bij het ontwikkelen van modellen om het toekomstige klimaat te voorspellen is het verstandig ook naar het verleden te kijken. Aan klimaatverandering liggen processen ten grondslag die al sinds het ontstaan van de aarde voor afwisselende perioden van afkoeling en opwarming zorgen.

Over deze natuurlijke klimaatprocessen is vrij veel bekend. Zo weten we bijvoorbeeld dat het mondiale klimaat wordt beïnvloed door de cyclische variaties in de baan van de aarde; door de beweging van aardschollen (platentektoniek); vulkanisme; windrichtingen; zeestromingen en – last but not least – de veranderende activiteit van de zon.

Modelsimulaties die op basis van dit soort gegevens worden uitgevoerd zijn vaak nog vrij grof. Als het gaat om regionale effecten – en dat is de gedetailleerde schaal waarop overheden nu graag zicht willen hebben – dan geven de huidige modellen nog geen echt betrouwbaar beeld van toekomstige klimaatveranderingen.

Venen en meren

In het Europese ACCROTELM-project heeft een internationaal team van wetenschappers de laatste drie jaar een aanzet gegeven tot de ontwikkeling van meer gedetailleerde klimaatreconstructies over lange perioden.

ACCROTELM is een project uit het Vijfde Kaderprogramma ‘Energie en Milieu’, gefinancierd door de Europese Commissie. De coördinatie is in handen van de University of Gloucestershire. De Universiteit van Amsterdam is een van de partnerinstituten. Dr. Bas van Geel van het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (IBED) had de leiding over het het UvA-team.

ACCROTELM staat niet alleen voor Abrupt Climate Changes Recorded over The European Land Mass, maar refereert ook aan veengebieden. Een belangrijk doel van het onderzoek was namelijk om door studie van veenafzettingen zicht krijgen op klimaatveranderingen. De acrotelm laag is de bovenste laag in natte hoogveenmoerassen. Het is de levende veenmoslaag met daaronder de afgestorven veenmosresten.

De ACCROTELM-onderzoekers hebben laten zien dat de opeenvolgende lagen in hoogveengebieden en de sedimenten in meren zeer geschikt zijn voor de studie van historische, kleinschalige (zowel in tijd als ruimte) klimaatveranderingen.

Het Fochteloërveen op de grens van Friesland en Drente is een van de laatste stukjes hoogveen in Nederland. Het is in het verleden gedeeltelijk afgegraven waardoor er vrij grote plassen te zien zijn. Bron: www.dagjefriesland.nl, foto Marcel van Schaik

Hoogveen ontstaat in moerassige gebieden, als planten afsterven maar niet vergaan. Doordat de bodem nogal zuur is krijgen bacteriën geen kans en daardoor wordt de laag van plantenresten steeds dikker. De dode planten vormen een goede bodem voor weer een nieuwe laag begroeiing. Als de veenlagen zo dik zijn geworden dat de bovenste planten het grondwater niet meer kunnen bereiken, is er sprake van een hoogveen.

Omdat voor planten in een hoogveen alleen regenwater nog een rol speelt, zijn hoogvenen zeer gevoelig voor schommelingen in temperatuur, neerslag en verdamping. Die gevoeligheid is terug te vinden in de opbouw van de verschillende veenlagen en dat maakt hoogvenen tot uitstekende klimaatarchieven.

Hetzelfde geldt voor meren. Veranderingen in de hoogte van de waterspiegel zijn terug te vinden in de samenstelling van prutlagen die in de loop van de tijd op de bodem gevormd worden. Nauwkeurig onderzoek van de veen- en meerbodems kan dus een beeld leveren van het natter en droger worden van het klimaat in het verleden.

Veenprofiel in het Bargerveen (Zuidoost Drente) Beeld: Universiteit van Amsterdam

Boormonsters

De ACCROTELM onderzoekers stelden vast dat in Engeland, Finland, Denemarken, Duitsland en Spanje een aantal zeer geschikte veengebieden en meren ligt met een klimaatarchief van enige duizenden jaren. In tien verschillende gebieden werden boorkernen verzameld, in plakken gesneden en zorgvuldig onder de loep genomen.

In een plakje veen kunnen soms wel duizenden minuscule beestjes, stuifmeelkorrels en andere plantenresten zitten. De verhoudingen tussen de verschillende soorten, maar ook de absolute hoeveelheden, vertellen iets over het klimaat dat deze organismen hebben meegemaakt.

Veldwerk: het nemen van een boormonster in hoogveen. Inzet boven: volledig ingelaten monsterboor. Inzet onder: compilatie van enkele organismen die in de veenlagen te vinden zijn. Beeld: Universiteit van Amsterdam

Om vast te stellen wanneer klimaatveranderingen plaatsvonden, werden de boorkernen onderworpen aan radiometrische dateringen. Via de bepaling van de hoeveelheid van het enigszins radioactieve koolstof-14 isotoop in de plantenresten was de ouderdom van de verschillende laagjes uit de boorkernen in kaart te brengen.

Klimaatgeschiedenis

Het ACCROTELM leverde zo een vrij nauwkeurig beeld van de Europese klimaatgeschiedenis. Daarbij blijkt dat ons klimaat gedurende de afgelopen 4500 jaar behoorlijk variabel was. Er vonden zelfs een aantal abrupte omslagen plaats. Zo’n 4200 jaar geleden werd het bijvoorbeeld binnen een jaar of tien plotseling een flink stuk natter en koeler. Hetzelfde gebeurde 1400 jaar later, rond de overgang van de Bronstijd naar de IJzertijd (2800 jaar geleden).

Het ACCROTELM resultaat biedt nu een klimatologische verklaring voor enkele grote volksverhuizingen die in die tijd plaatsvonden, ook in Nederland. Archeologische gegevens laten zien dat er tijdens de Bronstijd nog veel boerennederzettingen waren in West Friesland. Maar toen het klimaat op de overgang naar de IJzertijd kouder en natter werd, verdwenen die nederzettingen plotseling. De bewoners zijn weggetrokken omdat hun landbouwgronden binnen korte tijd in onleefbare veenmoerassen veranderden.

In dezelfde tijd ontstonden in het noorden van Friesland en Groningen kwelders, waar de zee zich een flink stuk had teruggetrokken. In die kweldergebieden kwamen vruchtbare kleigronden bloot te liggen en die werden bewerkt vanuit nieuwe nederzettingen. Vanwege het gevaar van stormvloeden hoopten de boeren de bodems van hun dorpjes steeds verder op. Zo zijn de eerste terpen ontstaan.

Schematische weergave van de gebeurtenissen als gevolg van de klimaatverandering bij de overgang van Bronstijd naar IJzertijd (2800 jaar geleden). Rond 830 voor Christus wordt het kouder en natter (fig. B, midden). De bewoners verlaten de laaggelegen landbouwgronden, die in rap tempo veranderen in moerassen waar veen gevormd wordt. Ze zoeken hun heil in droogvallende vruchtbare kweldergebieden bij de zee, waar in de loop der tijd terpen ontstaan (fig. C, onder). Illustratie: Jan van Arkel, Universiteit van Amsterdam.Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Hypergevoelig voor zonne-activiteit

Ook in de bodems van meren in Frankrijk en Zwitserland vonden de ACCROTELM onderzoekers bewijzen voor vele klimaatschommelingen in de afgelopen duizenden jaren. Op zoek naar een mogelijke verklaring voor deze schommelingen legden ze hun resultaten naast de al eerder in kaart gebrachte historische veranderingen in de activiteit van de zon. Het brengt hen tot de opmerkelijke conclusie dat het klimaat hypergevoelig is voor fluctuerende zonne-activiteit.

Deze conclusie is verrassend nieuws, waarmee de onderzoekers een belangrijke bijdrage leveren aan het klimaatdebat. Sinds 1997 woedt er een hevige discussie onder wetenschappers over de gevolgen van de veranderende zonne-activiteit voor het klimaat op aarde. Sommigen veronderstellen dat het aardse klimaat niet erg gevoelig is voor kleine fluctuaties in de activiteit van de zon. Deze groep is van mening dat de huidige opwarming volledig te wijten is aan de toegenomen hoeveelheid broeikasgassen binnen onze dampkring door menselijk gebruik van fossiele brandstoffen.

Andere wetenschappers daarentegen concluderen dat zelfs kleine schommelingen in de activiteit van de zon wel degelijk kunnen leiden tot klimaatveranderingen op aarde. De resultaten van het ACCROTELM-project lijken de stelling van deze groep te ondersteunen. Dat is koren op de molen van de “klimaat-sceptici” die menen dat de huidige opwarming vrijwel geheel aan toegenomen zonne-activiteit is toe te schrijven.

Hieronder: filmpje van zonnevlammen waargenomen op 25 oktober 2002 door de SOHO satelliet in een gezamenlijke onderzoeksmissie van ESA en NASA naar het gedrag van de zon.

Stoorzenders?

Als het klopt dat veranderende zonne-activiteit grote invloed kan hebben op het klimaat, dan moeten klimaatmodelleurs de zon een grotere rol laten spelen in hun modellen. Het is nog niet duidelijk hoe dat het beste kan worden gedaan.

Om het allemaal extra ingewikkeld te maken, kwam er uit het ACCROTELM-project nog een ander interessant resultaat gerold. De gegevens van het project laten zien dat er binnen een bepaald tijdsbestek in een relatief klein gebied zoals Europa grote plaatselijke verschillen optraden in de hoeveelheid neerslag. Die ruimtelijke variabiliteit laat zich tot nu toe moeilijk simuleren.

Het is altijd een behoorlijke anticlimax als een onderzoek tot de conclusie leidt dat er meer onderzoek moet gebeuren. Toch is dat vaak de harde realiteit van de wetenschap. Dat geldt ook voor het ACCROTELM-project. De onderzoekers hebben nu wel heel gedetailleerd een aantal patronen kunnen vastleggen, maar ze kunnen die nog steeds niet goed verklaren. Op de vraag wat er in de toekomst zal gebeuren is – in ieder geval tot er meer aanvullend onderzoek is gedaan – het beste antwoord: “Het kan vriezen, het kan dooien”.

Misschien komt er binnen afzienbare tijd meer duidelijkheid over de rol van de zon bij de huidige klimaatverandering. Zonne-fysici verwachten een flinke afname in de activiteit van de zon rond 2012. Dan wordt het spannend. Zal de temperatuur mee omlaag gaan of zal blijken dat het versterkt broeikaseffect de dominante factor is? Als dat laatste het geval is dan zijn de klimaat-sceptici alleen maar vervelende stoorzenders geweest in het klimaatdebat. Maar als de sceptici gelijk krijgen dan hebben de “klimaat-alarmisten” het een en ander te verantwoorden.

Zie ook:

Hoogveen

Klimaatverandering en zonne-activiteit

In het ACCROTELM project is de DVD “Climate Change” gemaakt. Minder gelikt en overdonderend dan Al Gore’s bioscoopfilm, maar wel informatief. Deelnemende wetenschappers geven uitleg over de onderzoeksvragen, de methoden, de resultaten en de betekenis. VPRO’s Noorderlicht zette de DVD-inhoud op Internet en noemt het “interessante kost voor iedereen die een kijkje wil nemen achter de schermen van het klimaatonderzoek.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 februari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.