Aarde mogelijk op weg naar catastrofale opwarming?

We staan mogelijk aan de vooravond van een catastrofale opwarming. We leggen uit waarom.

Gisteren schreven we over de uitzonderlijke zachte winters op Spitsbergen, maar dat is geen incident op zich. Hoewel er nog steeds mensen zijn die het ontkennen, kunnen we er niet omheen. De aarde warmt momenteel (snel) op en het is vrijwel zeker dat (de activiteiten van) de mens hier niet in geringe mate debet aan zijn. Hoewel er tijdens de voorbije klimaatconferentie in Parijs dapper is afgesproken dat de temperatuurstijging deze eeuw beperkt moet blijven tot maximaal twee graden, is het maar de vraag wat er van die afspraken terechtkomt. Mogelijk staan we zelfs aan de vooravond van een catastrofale opwarming. Hoe dat zit, wordt hieronder uitgelegd.

Het paleoklimaat

Onderzoek naar het klimaat in het (verre) verleden, wordt ook wel paleoklimatologie genoemd. Temperatuur meten doen we pas een paar honderd jaar, maar uit allerlei gegevens kan men uit een verder verleden bepalen hoe het klimaat toen verliep. De boeken van Jan Buisman bewijzen dat het mogelijk is om uit pure geschiedschrijving, het weer (klimaat) tot zo’n duizend jaar terug te reconstrueren. Maar uiteraard kunnen we uit allerlei tekenen in de natuur opmaken hoe het klimaat er duizenden, tot honderdduizenden jaren geleden er uit moet hebben gezien. Zo weten we dat 12.000 jaar geleden Nederland een toendra was en dat geheel Noordwest-Europa toen bedekt werd door gletsjerijs. De meest zuidelijke begrenzing van het ijs lag destijds over het (noord)westen van Duitsland, iets ten zuiden van Denemarken.
Tegenwoordig kunnen we echter nog steeds zien dat het landijs tijdens de ijstijd daarvoor (de Saale ijstijd, die ongeveer 130.000 jaar geleden eindigde), nog zuidelijker kwam. De Veluwe en de Utrechtse heuvelrug zijn eigenlijk de morenes die de gletsjers van weleer daar in ons land hebben gedeponeerd.

Kijken we écht lang geleden (miljoenen jaren) dan kunnen we kijken naar fossielen. De leefomgeving van deze dieren kan een indicatie geven van het heersende klimaat. Om maar eens een simpel voorbeeld te geven, een ijsbeer zal niet van nature in een (sub)tropisch klimaat leven, en een giraffe niet in Lapland. Maar ook kleine organismen, zoals die bijvoorbeeld in sediment worden aangetroffen in opgeboorde boorkernen in de oceaan, kunnen een beeld opleveren van het heersende klimaat toen dat organisme in leven was.  De chemische samenstelling van deze organismen, en dan vooral de verhouding tussen de beide stabiele C12 en C13 atomen, geven een indicatie van de toen heersende temperaturen. Hoe dat in zijn werk gaat, is ingewikkelde materie, waar we hier niet verder op ingaan.

Het Paleoceen-Eoceen Thermische Maximum (PETM)

Rond 56 miljoen jaar geleden gebeurde er iets onverwachts in het aardse klimaat. De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer liet toen in een relatief korte tijd, een sterke stijging zien. Het gevolg was dat de aarde sterk opwarmde, met zo’n 5 tot 8 graden in zeer korte tijd. Er volgde een massaal uitsterven van (zee)dieren. De oceanen namen namelijk weer een flink deel van deze koolstof op en verzuurden hierdoor sterk. Daar was veel zeeleven niet tegen bestand.
De oorzaak van deze plotselinge CO2 uitstoot is onbekend. Misschien dat een groot aantal vulkaanuitbarstingen een serie van gebeurtenissen in gang zette, waaronder het loskomen van onderzees methaan (een nog sterker broeikasgas dan CO2), dan wel het loskomen van veel CO2 uit ontdooiende permafrost, hoewel deze gebeurtenissen op zich niet het verschijnsel als geheel kunnen verklaren.

Hoe dan ook, de periode van opwarming duurde tussen 100.000 en 200.000 jaar en wordt het Paleoceen-Eoceen Thermische Maximum (PETM) genoemd. Daarna trad een snel herstel op, hoewel de temperatuur in het daarop volgende Eoceen miljoenen jaren lang relatief hoog bleef, wat ook wel bekend staat als het Eoceen Optimum.
Uit opgeboorde sedimentkernen kon worden opgemaakt dat aan het begin van het PETM gigantische hoeveelheden koolstof in de atmosfeer terechtkwam, tussen 2000 en 4500 miljard ton in ongeveer 4000 jaar tijd, wat naar boven afgerond, ongeveer neerkomt op 1 miljard ton per jaar. Op geen enkel moment in het verleden, buiten deze periode, is een dergelijke uitstoot van koolstof, geëvenaard of zelfs maar benaderd, behalve…

Rondom het heden!

Al honderden miljoenen jaren lang is koolstof opgeslagen in de vorm van steenkool, olie en gas, en juist deze drie grondstoffen is de mensheid nu in hoog tempo aan het verstoken, waardoor het CO2-gehalte in de atmosfeer nu snel aan het stijgen is en sinds kort boven het gemiddelde van 400 PPM is gekomen. Op jaarbasis brengen we na het begin van de industriële revolutie tussen 10 en 25 miljard ton koolstof in de atmosfeer (het hoogste getal geldt voor nu), waarmee we de gebeurtenissen van 56 miljoen jaar geleden, volledig in de schaduw stellen. In het huidige tempo van emissies, kost het ons nog maar rond twee eeuwen om de totale hoeveelheid extra koolstof die 56 miljoen jaar geleden om nog onduidelijke redenen in de atmosfeer terechtkwam, te evenaren. De gevolgen van destijds zijn dus wel bekend. Een massaal uitsterven en een temperatuurstijging van vijf tot acht graden.

Dit houdt een ernstige waarschuwing in van wat er nu, binnen al enkele tientallen jaren, zou kunnen gebeuren. Misschien is het nog niet te laat, maar het is in ieder geval wel al één minuut voor twaalf. Het verder ontwikkelen van milieuvriendelijke opwekking van energie, mag dan een kostbaar verhaal zijn, het is wellicht noodzakelijk om een grotere ramp te vermijden, die, als die zich eenmaal aan het voltrekken is, nog meer zal kosten om deze te bezweren en in te dammen. Want een ramp zal het zijn, als de gebeurtenissen van 56 miljoen jaar geleden, zich op geologische schaal bezien, morgen opnieuw zullen gaan voltrekken.

Bronnen: MeteoGroup, KNMI, University of Hawaii (Richard Zeebe), University of Bristol, University of California-Riverside, The Washington Post, The Columbus Dispatch (Chris Mooney), C.R. Scotese PALEOMAP Project, Zachos et al, klimaatgek.