Al zeker tienduizenden jaren neemt de hoeveelheid CO2 in de lucht soms op natuurlijke wijze plots scherp toe. Maar dat is niets vergeleken met hoe het nu gaat. Op dit moment stijgt het CO2-gehalte in de atmosfeer tien keer zo snel als wanneer dan ook in de afgelopen 50.000 jaar.
Dat blijkt uit een gedetailleerde chemische analyse van stokoud ijs op Antarctica. “Door het verleden te bestuderen leren we hoe anders het is vandaag. Het tempo waarin de hoeveelheid CO2 nu toeneemt, is ongeëvenaard”, zegt onderzoeker Kathleen Wendt van de Oregon State University. “Ons onderzoek ontdekte de snelste natuurlijke stijgingen van CO2 in het verleden, die ooit zijn gezien, en dan nog ligt het tempo waarin het CO2-gehalte nu toeneemt – grotendeels veroorzaakt door menselijke emissies – tien keer hoger.”
Chemische stoffen in luchtbellen
Koolstofdioxide is een broeikasgas dat van nature voorkomt in de atmosfeer. Als het daarin terechtkomt, draagt het bij aan de opwarming van het klimaat, het zogenoemde broeikaseffect. In het verleden kwamen er ook al vrij abrupte CO2-stijgingen voor door de cycli van de ijstijden of andere natuurlijke oorzaken. Tegenwoordig – dat weten we allemaal – is de uitstoot door mensen de oorzaak.
Maar hoe meet je nu de CO2-stijging in de atmosfeer duizenden jaren geleden? Daarvoor keken de Amerikaanse onderzoekers naar Antarctisch ijs dat over honderdduizenden jaren is ontstaan, inclusief oude atmosferische gassen die vastzitten in luchtbellen. Wetenschappers verzamelden monsters van dat ijs door meer dan 3 kilometer diep te boren. Daar vonden ze sporen van chemische stoffen en andere signalen over het klimaat tot wel 50.000 jaar terug.
Niet gedetailleerd genoeg
Eerder onderzoek toonde al aan dat er tijdens de laatste ijstijd, die 10.000 jaar geleden eindigde, verschillende periodes waren waarin CO2-levels plots flink hoger waren dan het gemiddelde. Maar die metingen waren niet gedetailleerd genoeg om te achterhalen waar die snelle veranderingen door werden veroorzaakt, legt Wendt uit. “Je verwacht dat niet te zien aan het eind van de laatste ijstijd, maar onze interesse was gewekt en we wilden terug naar die periodes om gedetailleerdere metingen te doen en uit te vinden wat er aan de hand was”, vertelt ze.
Daarom haalden ze ijsmonsters uit de ijskern van de West-Antarctische ijsplaat. Ze ontdekten een patroon dat liet zien dat deze plotse CO2-stijgingen tegelijk plaatsvonden met Noord-Atlantische koude-intervallen, die ook wel bekendstaan als de Heinrich Events en die tot abrupte klimaatverandering over de hele wereld hebben geleid.
Heinrich Events
“Deze Heinrich Events zijn echt opmerkelijk”, reageert onderzoeker Christo Buizert. “We denken dat ze zijn veroorzaakt door een enorme instorting van de Noord-Amerikaanse ijskap. Dit heeft een kettingreactie in gang gezet, die leidde tot veranderde tropische moessons, de westenwinden op het zuidelijk halfrond en deze grote oprispingen van CO2, die uit de oceanen komen.”
Tijdens de grootste natuurlijke stijging nam de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer in 55 jaar tijd toe met 14 deeltjes per miljoen. Een dergelijke explosie van koolstofdioxide gebeurde in die tijd hooguit eens in de 7000 jaar. Met het tempo van nu duurt zo’n stijging maar 5 tot 6 jaar, het gaat tien keer zo snel dus.
Krachtige westenwinden
De studie laat zien dat tijdens periodes waarin de CO2 op natuurlijke wijze steeg de westenwinden ook krachtiger werden. Die spelen een belangrijke rol bij de circulatie in de diepzee, wat zo kon leiden tot een snelle uitstoot van CO2 in de Zuidelijke Oceaan, ook wel Antarctische Oceaan genoemd.
Ander onderzoek heeft aangetoond dat deze winden door klimaatverandering de komende eeuw waarschijnlijk ook weer krachtiger worden. Als dat gebeurt, zal de capaciteit van de Zuidelijke Oceaan om CO2 te absorberen afnemen, stellen de onderzoekers. “We rekenen erop dat de Zuidelijke Oceaan een deel van de CO2-uitstoot opneemt, maar snel toenemende zuidelijke winden verminderen het vermogen om dat te doen”, zegt Wendt nog.
Niet best
Het ziet er dus niet heel goed uit: het tempo waarin de hoeveelheid CO2 toeneemt in de atmosfeer ligt tien keer zo hoog als op welk moment in de afgelopen 50.000 jaar dan ook. En de oceaan, onze redder in nood, kan straks minder CO2 opnemen.
