Klimaatverandering Nieuw onderzoek toont tot op het seizoen nauwkeurig hoe de wereld er 56 miljoen jaar geleden uitzag. Dat was de laatste keer dat de aarde bijna net zo snel opwarmde als nu, met een ‘dramatische omslag’ tot gevolg.
In 2021 woedt een grote natuurbrand in Plumas County, California.
56 miljoen jaar geleden zag de wereld er wezenlijk anders uit. Lang voordat de mensapen hun intrede deden, heersten kleine zoogdieren over de broeierige planeet die ongeveer tien graden Celsius warmer was dan vandaag. Paarden zo klein als honden leefden ver boven de evenaar in dichtbegroeide tropische bossen. Binnen de poolcirkel lag geen ijs, maar groeiden palmbomen en zwommen alligators.
Toch is er ook een belangrijke overeenkomst met onze tijd: de aarde warmde in een razendsnel tempo op. Dat had verwoestende gevolgen, blijkt uit een vorige week verschenen studie in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS. Onderzoekers bekeken sedimentlagen die destijds op verschillende plekken ter wereld zijn ontstaan en vonden aanwijzingen voor „enorme bosbranden en bodemerosie”, zo schrijven ze in het begeleidend persbericht.
In een korte tijd, mogelijk slechts enkele duizenden jaren, steeg de toch al forse temperatuur met nog eens vijf graden Celsius door een explosieve toename van CO2 in de atmosfeer. Over de bron van die CO2 zijn onderzoekers nog verdeeld, waarschijnlijk speelden vulkaanuitbarstingen en vrijgekomen methaan uit de zeebodem een belangrijke rol.
Vast staat dat het landschap tijdens de explosieve CO2-toename ingrijpend veranderde. De uitgestrekte naaldbossen die het noordelijk halfrond tot dan toe domineerden, verdwenen in slechts „een paar honderd jaar”, zegt hoofdauteur Mei Nelissen, die als promovenda is verbonden aan het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee en de Universiteit Utrecht. . ”Ecosystemen waren daarna nog voor duizenden jaren ontregeld”.
De snelle opwarming van destijds is minstens tien keer langzamer dan de huidige door mensen veroorzaakte verandering van het klimaat, maar in geologisch opzicht toch uitzonderlijk snel. Er is sindsdien geen andere periode geweest waarin de stijgende temperaturen zo dicht bij het huidige tempo in de buurt kwamen. De periode staat bekend als het PETM: Paleocene-Eocene Thermal Maximum.
Geologen doen graag onderzoek naar het PETM omdat het mogelijk iets kan vertellen over de gevolgen van de klimaatveradering die nu gaande is. „Het is best wel een hot topic, letterlijk”, beaamt Nelissen. „Vooral vanwege de parallelen met de enorme koolstofverstoring die we ook vandaag de dag zien.”
Onderzoek naar het PETM leunt voor een belangrijk deel op informatie die geologen uit de bodem boren. Dat soort boorkernen bevatten laagjes sediment die in de loop van miljoenen jaren op elkaar zijn gestapeld. Hoe beter de verschillende periodes van elkaar te onderscheiden zijn, hoe beter de boorkern.
„Op conferenties zeg ik vaak gekscherend: wij hebben de allermooiste”, zegt Nelissen. Het waren tenslotte haar promotiebegeleiders, de paleo-oceanografen Henk Brinkhuis en Joost Frieling, die vijf jaar geleden een bijzonder gedetailleerde boorkern uit de zeebodem voor de Noorse kust haalden. In perfect bewaarde sedimentlagen is tot op het seizoen nauwkeurig te zien hoe de wereld er in het vroege PETM uitzag. „Het is wat mij betreft ook echt de allermooiste record, juist omdat het de babytijd van dit event laat zien, op een resolutie die nog niet eerder is gezien.”
Als promovenda was Nelissen één van de eersten die zag hoe uniek de boorkern was. Het begin van het PETM is te herkennen aan de fossiele resten van één type alg in het sediment, Apectodinium augustum, dat precies in die periode overal op het noordelijk halfrond te vinden was. Waarom die alg in die korte periode zo alomtegenwoordig was weet niemand, maar het dient als algemeen herkenningspunt voor geologen.
„We hebben een sample genomen en onder de microscoop gelegd en zagen binnen één minuut: Apectodinium augustum”, zegt Nelissen. „Ik werd er bijna emotioneel van, want toen wisten we gelijk: dit is die periode, we zitten goed.”
In de omliggende sedimentlagen vond Nelissen resten die wezen op een „dramatische omslag” van het leven op aarde. „Ik zag eerst vooral het stuifmeel van naaldbomen maar een paar centimeter verder in de boorkern – dus over een periode van een paar honderd jaar – verdwenen de naaldbomen en kwamen de sporen van varens daarvoor in de plaats.” Het type varen dat Nelissen aantrof, geeft een indicatie van wat er is gebeurd: „Het waren specifiek varens die gedeeltelijk onder grond groeien. Dus als er een natuurbrand komt en alles fikt af, kunnen juist die varens heel snel ontspruiten. Het is een indicator dat er veel bosbranden zijn geweest.”
Dezelfde ontwikkeling zag Nelissen terug in boorkernen die op andere plekken ter wereld zijn aangetroffen. Naast stuifmeel en sporen, vond ze resten houtskool die wezen op bosbranden en een toename van kleimineralen. „De kleimineralen zijn vanaf het land de zee ingespoeld”, zegt Nelissen. „Je kunt je voorstellen dat de bomen verdwijnen waardoor de bodem bloot komt te liggen en kwetsbaarder wordt voor erosie.”
Dat wijst erop dat de opwarming en CO2-uitstoot zichzelf versterkte, in een vorm van zogenoemde „positieve feedback”. De omvangrijke natuurbranden die het gevolg waren van stijgende temperaturen voegden in een korte tijd veel extra broeikasgassen toe aan de atmosfeer. Ook de erosie zorgde ervoor dat koolstof die in de bodem lag opgeslagen vrijkwam, waardoor de aarde nog sneller opwarmde.
„Daar moeten we ons heel bewust van zijn”, zegt Nelissen. „Dat ecosystemen op die manier kunnen reageren op verstoring, in een periode van decennia of enkele honderden jaren. Ze kunnen dienen als een significante bron van extra koolstof. Het betekent dat we ervoor moeten zorgen dat de koolstof die in de bodem en in de bossen ligt opgeslagen, daar zoveel mogelijk blijft liggen.”
De laatste ontwikkelingen rond klimaat, natuur en duurzaamheid
Source: NRC