Klimatologie Van sediment uit de diepzee tot fossiele muggenlarven... tal van indicatoren zeggen iets over het klimaat van miljoenen jaren geleden. Daar zijn nu de tanden van dino’s bijgekomen.
Een tand van een Tyrannosaurus rex.
Kunnen dinotanden uit het Late Krijt iets verklappen over de atmosfeer ruim 66 miljoen jaar geleden? Ja, schrijven Duitse paleontologen deze week in tijdschrift PNAS: uit zuurstofisotopen in het tandglazuur valt in principe te reconstrueren hoe hoog de CO2-concentratie was.
In de paleoklimatologie worden allerlei ‘thermometers’ ofwel proxy’s gebruikt om informatie in te winnen over het vroegere klimaat, van ijskernen en diepzeesediment tot stuifmeelkorrels en fossiele muggenlarven. Zo hopen wetenschappers te achterhalen hoe warm of koud het was, hoeveel neerslag er viel of wat de precieze samenstelling was van de atmosfeer.
In het tandglazuur van gewervelde dieren zou de zuurstofisotoop 17O die rol kunnen spelen, schrijven de onderzoekers in de PNAS-publicatie. Bij inademing komen de zuurstofisotopen in het lichaamsvocht terecht en uiteindelijk belanden ze in de tanden.
Wat 17O zo interessant maakt is dat de verhouding ten opzichte van andere zuurstofisotopen direct gekoppeld is aan CO2-concentratie én aan de bruto primaire productie (bpp), oftewel de totale hoeveelheid biomassa die wordt geproduceerd in een ecosysteem (hoofdzakelijk door fotosynthese). Maar het effect van die twee is precies tegenovergesteld. Hoe meer CO2 er in de atmosfeer zit des te sterker de zogeheten isotopenanomalie van 17O, ofwel de afwijkende verhouding ten opzichte van normaal. Andersom wordt die anomalie juist kleiner bij toenemende bpp (dat heeft, heel beknopt gezegd, te maken met de isotopensamenstelling van de zuurstof die vrijkomt bij de verhoogde fotosynthese).
De Duitse paleontologen hebben op basis van diverse fossiele dinotanden allereerst onderzocht hoe hoog de CO2-concentratie in het Late Jura (rond de 145 miljoen jaar geleden) en het Late Krijt (rond de 66 miljoen jaar geleden) was, ervan uitgaand dat de bruto primaire productie gelijk was aan die van nu. De onderzochte tanden waren afkomstig van uiteenlopende dinosaurussoorten, variërend van de Camarasaurus en de Giraffatitan tot de Tyrannosaurus en de Edmontosaurus. Daarmee kwamen de onderzoekers voor het Late Jura uit op een concentratie die zo’n vier keer hoger lag dan net voor de industriële revolutie. Voor het Late Krijt ging het om een 2,5 keer hogere concentratie.
Op zich kwamen die waarden redelijk overeen met de CO2-waarden die zijn verkregen dankzij andere paleoklimatologische proxy’s. Maar de aanname dat de productie van organisch materiaal destijds precies even groot was als nu is wat kort door de bocht en dus probeerden de auteurs het omgekeerde trucje ook: op basis van al bekende CO2-gegevens reconstrueerden ze de bruto primaire productie. Daarmee kwamen ze uit op een productiviteit die 20 tot wel 120 procent hoger lag dan de huidige bpp.
Veranderingen in de zuurstofisotopenverhoudingen zouden dus niet alleen kunnen duiden op veranderende atmosferische concentraties maar óók op een veranderende productiviteit. Pech als je louter iets wil weten over CO2, maar interessant voor wie gerichter wil speculeren over organische productie in een ver verleden.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Source: NRC