Een verandering in de hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer heeft in het Eoceen, zo’n 40 miljoen jaar geleden, een sterk verband met verandering in de temperatuur. Dit blijkt uit onderzoek van paleoklimatologen van de Universiteit Utrecht, het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek en de Universiteit van Southampton. De resultaten werden op 5 november gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Science.

De invloed van de CO₂-uitstoot op de temperatuur speelt een belangrijke rol in discussies over de oorzaak van huidige klimaatverandering. De Utrechtse paleoklimatologen laten nu samen met hun collega’s voor het eerst op voor 40 miljoen jaar geleden een sterk verband zien tussen CO₂ en de temperatuur tijdens klimaatverandering.

Het onderzoeksschip JOIDES Resolution van het IODP. Dit schip brengt kilometers aan oceaangeschiedenis, opgeslagen in de oceaanbodems, aan het oppervlak. In 2000 boorde dit schip rond Tasmanië naar sedimenten uit de fossiele broeikaswereld van 40 miljoen jaar geleden.

William Crawford, IODP-Texas A&M University

Klimaatverandering in het verleden

De onderzoekers herleidden zowel de temperatuur als de CO₂-concentratie tijdens een klimaatverandering die 40 miljoen jaar geleden plaatsvond. Ze lieten hierbij zien dat de wereldwijde temperatuur destijds in een periode van een half miljoen jaar eerst met 4 tot 6 graden steeg, waarna de temperatuur weer afnam. Ook de CO₂-concentratie tijdens deze klimaatverandering steeg, met een factor 2 tot 3.

Elektronenmicroscopische foto een microfossiel. Aan de hand van dergelijke resten van plankton krijgen wetenschappers een nauwkeurig beeld van klimaatverandering in het verleden. Eerder al lieten leden van hetzelfde team van wetenschappers zien dat de Noordpool in de fossiele broeikaswereld werd gekoloniseerd door tropische soorten van hetzelfde mariene plankton. De maatstreep is 0,02 mm.

Appy Sluijs

Een doormidden gesneden boorkern uit de Zuidelijke Oceaan.

Shipboard Scientific Party IODP Leg 318

Fossiele algen

De onderzoekers bestudeerden de klimaatverandering in het verre verleden aan de hand van sedimenten uit de zeebodem. Het toenmalige CO₂-gehalte haalden de onderzoekers uit de fossiele resten van algen in dit sediment. De koolstofsamenstelling in de algen wordt namelijk beïnvloed door CO₂-concentratie in de atmosfeer. Op deze manier kon de atmosferische CO₂-verandering van 40 miljoen jaar geleden worden gereconstrueerd. Deze gegevens zijn aangevuld met studies van het toenmalige ecosysteem en temperatuur.

Verband tussen CO₂ en temperatuur

In de klimaatdiscussies staat de vraag centraal of menselijke CO₂-emissies de oorzaak zijn van klimaatverandering. De grootschalige verandering in CO₂-concentraties tijdens de onderzochte periode doet sterk vermoeden dat CO₂ op die tijdschaal een leidende rol speelde. “De verandering in CO₂ was simpelweg te groot om enkel het gevolg te zijn van aan klimaatverandering gekoppelde processen,” zegt Peter Bijl, paleoklimatoloog aan de Universiteit Utrecht. “Andersom biedt de verandering in CO₂ zeker een aannemelijke verklaring voor de waargenomen temperatuursverandering.”

Zie ook:

• Expeditie Antarctica (blog op Kennislink)
• Klimaatverandering (Kennislinkdossier)
• Tropische Zuidpool 50 miljoen jaar geleden (Kennislinknieuws van UU)
• Kettingreactie veroorzaakte broeikas (Kennislinknieuws)
• Voetbal, Weer- en Klimaatvoorspellingen – zin en onzin van statistiek en de kracht van paleoklimaatstudies (Kennislinkkolom)