Decennia lang hebben wetenschappers begrepen dat de uitstoot van broeikasgassen de belangrijkste oorzaak is van de huidige snelle klimaatverandering. Uit nieuw onderzoek van oude Antarctische ijskernen blijkt echter dat de oceaantemperatuur de afgelopen drie miljoen jaar een grotere rol heeft gespeeld in de klimaatschommelingen op aarde dan eerder werd aangenomen. Deze ontdekking doet de huidige impact van broeikasgassen niet teniet, maar benadrukt de complexiteit van het klimaatsysteem op aarde en suggereert dat veranderingen uit het verleden mogelijk door verschillende mechanismen zijn veroorzaakt.
De klimaatgeschiedenis van de aarde in Antarctisch ijs ontcijferen
Twee onafhankelijke onderzoeksteams analyseerden ijskernen gewonnen uit de Allan Hills-regio van Antarctica, een unieke geologische locatie waar oud ijs wordt blootgelegd als gevolg van harde wind die nieuwere sneeuwval verwijdert. Deze kernen, waarvan sommige zes miljoen jaar oud zijn, bieden een zeldzame kans om het klimaat van een ver verleden te onderzoeken. Hoewel ze geen continu verslag opleveren, bevatten de lagen binnen deze kernen waardevolle momentopnamen van het klimaat: isotopische kenmerken die de temperatuur van de oceanen aangeven, sporen van vulkanische as en, cruciaal, opgesloten luchtbellen die de historische samenstelling van de atmosfeer onthullen.
Oceaankoeling en klimaattransities
De eerste studie, geleid door Sarah Shackleton van het Woods Hole Oceanographic Institute, maakte gebruik van edelgassen opgelost in zeewater – xenon en krypton – om de temperatuur van de oceanen in het verleden te schatten. De gegevens suggereren een drastische afkoeling van de oceaan ongeveer 2,7 miljoen jaar geleden, die samenviel met de Plio-Pleistoceen-overgang, toen de aarde verschoof van een warmer klimaat naar een klimaat dat werd gekenmerkt door uitdijende gletsjers op het noordelijk halfrond. Verrassend genoeg bleek uit het onderzoek dat de oceaantemperaturen relatief stabiel bleven tijdens de overgang naar het Midden-Pleistoceen (1,2 tot 0,8 miljoen jaar geleden), ondanks veranderingen in de glaciale cycli.
Stabiele broeikasgassen, veranderende klimaten
Ondertussen ontdekte een team onder leiding van Julia Marks-Peterson van de Oregon State University dat het kooldioxide- en methaanniveau in de atmosfeer in dezelfde periode van drie miljoen jaar ‘grotendeels stabiel’ was. Deze ontkoppeling van broeikasgasniveaus en klimaatverschuivingen roept kritische vragen op. Ofwel was de groei van de ijskap opmerkelijk gevoelig voor zelfs kleine veranderingen in het CO₂-niveau, ofwel waren andere factoren – vooral de dynamiek van de oceanen – dominante krachten in het aanjagen van klimaatveranderingen.
Implicaties voor de huidige klimaatcrisis
Begrijpen hoe het klimaat op aarde werkte vóór menselijk ingrijpen is essentieel voor het stabiliseren van de planeet. Zoals Cambridge-klimatoloog Eric Wolff opmerkt, suggereren de nieuwe bevindingen dat klimaatveranderingen uit het verleden mogelijk door iets anders zijn veroorzaakt dan alleen broeikasgassen.
Het interpreteren van deze oude ijsrecords is echter niet zonder uitdagingen. Het ijs is samengedrukt en de gegevens zijn complex, waardoor het moeilijk is om te isoleren hoe het klimaat zich ontwikkelde tijdens glaciale en interglaciale perioden. Ondanks deze beperkingen onderstreept het onderzoek dat klimaatsystemen niet altijd zo eenvoudig zijn als oorzaak en gevolg.
Het klimaatsysteem uit het verleden was veel complexer dan we ooit geloofden, en de wisselwerking tussen de dynamiek van de oceaan en broeikasgassen moet verder worden onderzocht om te voorspellen hoe de aarde zal reageren op de huidige en toekomstige opwarming.
