Snelle verandering aardse milieu lijkt zonder precedent

4 januari 2016

In een artikel in Nature Geoscience draagt Rubicon onderzoeker David Naafs nieuw bewijs aan voor het ongehoorde tempo waarin het milieu verandert door klimaatverandering. Hij doet dat na een vergelijking met een soortgelijke periode 120 miljoen jaar geleden. De toename van CO2 in de atmosfeer bleek toen veel langzamer te zijn gegaan, zodat er geen oceaanverzuring optrad zoals nu wel het geval is.

De oceanen nemen een deel op van de kooldioxide–uitstoot door mensen. CO2 gedraagt zich in water als een zwak zuur waardoor er een geleidelijk proces van oceaan verzuring ontstaat. Dat is schadelijk voor mariene ecosystemen zoals koraalriffen, die grotendeels uit kalkskeletjes bestaan.

Naafs reconstrueerde de veranderingen in koolstofdioxide in de atmosfeer (pCO2) gedurende een periode in het vroege Krijt; in die periode, 120 miljoen jaar geleden, waren er grote veranderingen in het milieu en klimaat. Nieuwe organisch geochemische data bewijzen dat de hoeveelheid pCO2 toenam als gevolg van enorme vulkanische uitbarstingen. De hoeveelheid pCO2 bleef hoog gedurende ongeveer 1,5 tot 2 miljoen jaar. Daarna keerde pCO2 terug naar het oude niveau doordat veel organisch materiaal in de zuurstofarme oceaan werd opgenomen.

Naafs: ‘We moeten gegevens over klimaatverandering in het verleden goed bestuderen om het effect op ecosystemen te begrijpen. Er is gesteld dat de bewuste periode 120 miljoen jaar geleden een goede weerspiegeling zou kunnen zijn voor wat tegenwoordig gebeurt door menselijk handelen. Tot nu toe werd aangenomen dat de snelle groei van pCO2 120 miljoen jaar geleden leidde tot oceaanverzuring en een biologische instorting van kalk-houdende algen in zee. Ons onderzoek bevestigt de toename van pCO2, maar laat zien dat de toename in pCO2 veel langzamer is gegaan dan eerst werd aangenomen, over een periode van honderdduizenden jaren. Nu is door menselijk handelen de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer slechts in een tijd van enkele eeuwen veranderd. Omdat de toename in pCO2 toen zo langzaam is gegaan, voorkwamen geologische feedback mechanismen zoals verwering van gesteente op land dat oceaan verzuring optrad.’

Volgens Daniela Schmidt, co-auteur van het artikel in Nature Geoscience, sluit dit onderzoek aan op één van de conclusies van het IPCC: het huidige tempo van verandering van het aardse milieu lijkt uniek in de geschiedenis van de aarde te zijn.

Analyse van rotsformaties in het zuiden van Spanje maakte dit onderzoek mogelijk. Co-auteur José Manuel Castro van de universiteit van Jaén: ‘De sedimenten van Cau stapelden zich snel op tot een dikke laag. De hoge sedimentatie snelheid maakte het mogelijk om voor de eerste keer met een hoge resolutie de verandering van pCO2 te reconstrueren.’ De tweede hoofdauteur van het artikel, Rich Pancost: ‘We gebruiken vaak geologische data uit het verleden van de aarde om klimaatverandering te begrijpen, bijvoorbeeld het verband tussen temperatuur op aarde en hoeveelheid pCO2 in de atmosfeer. Maar het is lastig om de risico’s vast te stellen van de huidige zeer snelle veranderingen omdat dergelijke snelle veranderingen in de aardse geschiedenis zo zeldzaam zijn. Daarom blijven die risico’s, zoals in dit geval voor mariene ecosysteem waarvan zoveel mensen afhankelijk zijn, erg onzeker. Verlaging van de CO2 uitstoot, zoals onlangs in Parijs is afgesproken, is nodig om die risico’s te vermijden.’

Dr. David Naafs ontving een Rubicon beurs waarmee getalenteerde jonge onderzoekers ervaring kunnen opdoen in het buitenland. Naafs voerde het onderzoek uit aan de universiteit van Bristol, Engeland. Het artikel ‘Gradual and sustained carbon dioxide release during Aptian Oceanic Anoxic Event 1a’ verscheen op 4 januari 2016 online in Nature Geoscience.


De voor dit onderzoek gebruikte rotsformatie van Cau, Spanje

Bron: NWO

Kenmerken

Wetenschapsterrein

Aard- en Levenswetenschappen

Programma

Rubicon

Speerpunt

Talent