Meer dan 250 miljoen jaar geleden werd onze planeet getroffen door de grootste massa-extinctie uit haar geschiedenis. Het grootste deel van het leven op aarde stierf uit. Ook het klimaat sloeg volledig op hol. Wetenschappers denken nu te weten wat die langdurige klimaatchaos veroorzaakte: het verdwijnen van tropische bossen.
De zogenoemde Perm-Trias-massa-extinctie, die onder meer ruim 90 procent van alle zeedieren wegvaagde, werd tot nu toe vooral toegeschreven aan gigantische vulkaanuitbarstingen in Siberië. Die brachten grote hoeveelheden CO2 in de atmosfeer. Maar waarom de aarde daarna nog 5 miljoen jaar lang bloedheet was, bleef een raadsel.
Nu heeft een internationaal team van onderzoekers, geleid door de Universiteit van Leeds en de China University of Geosciences in Wuhan, fossiele bewijzen gevonden voor een tweede, onderschatte oorzaak: het verdwijnen van tropische bossen en de traagheid waarmee ze weer terugkwamen.
“De oorzaken van de extreme klimaatverandering na de extinctie zijn al lang onderwerp van discussie, omdat het niveau van de opwarming veel verder gaat dan bij andere extincties”, zegt hoofdonderzoeker Dr. Zhen Xu van de Universiteit van Leeds. “Cruciaal verschil is dat dit de enige keer in de geschiedenis van de aarde is dat de tropische bosbiosfeer instortte, wat ons tot onze eerste hypothese bracht. Nu, na jaren van veldwerk, analyse en simulaties, hebben we eindelijk de gegevens die dit ondersteunen.”
Minder groen, meer CO2
De onderzoekers trokken jarenlang door heel China om overal fossielen en gesteente te verzamelen, van vochtige bossen tot in droge woestijnen, in de hoop iets te ontdekken over het leven en klimaat van toen. Die gegevens lieten zien dat het verdwijnen van tropische vegetatie leidde tot een gigantische daling in koolstofopslag. En dat leidde weer tot langdurig hoge CO2-concentraties in de atmosfeer.
Door die informatie in klimaatmodellen te stoppen, kon het team nagaan of dit scenario overeenkomt met de bekende opwarming van toen. Dat bleek het geval. “We hebben aangetoond dat de verandering in koolstofopslag die de fossielen laten zien, consistent is met de mate van opwarming die daarna volgde”, aldus professor Benjamin Mills van de Universiteit van Leeds.
Een waarschuwing voor onze tijd
Het onderzoek maakt pijnlijk duidelijk hoe kwetsbaar het klimaatsysteem is voor zogenaamde kantelpunten. Als de tropische bossen eenmaal instorten, zoals toen gebeurde, kan de opwarming uit zichzelf blijven doorgaan, zelfs als mensen helemaal stoppen met het uitstoten van CO2.
“Laat het een waarschuwing zijn dat de huidige tropische bossen van levensbelang zijn”, zegt professor Mills. “Als snelle opwarming ervoor zorgt dat ze op vergelijkbare wijze instorten, moeten we niet verwachten dat ons klimaat terugkeert naar het pre-industriële niveau, zelfs als we stoppen met het uitstoten van CO2. De opwarming kan dan juist versnellen.”
Een les uit het verre verleden
China speelt een sleutelrol in dit onderzoek dankzij de uitzonderlijk goed bewaarde geologische archieven van de massa-extinctie. Dr. Zhen Xu is de jongste in een lange lijn van Chinese paleontologen, onder wie professor professor Jianxin Yu, die ook aan het onderzoek meewerkte.
Yu besluit met een oproep: “Laten we ervoor zorgen dat ons werk verder reikt dan de wetenschap alleen: het is een verantwoordelijkheid voor al het leven op aarde, nu en in de toekomst. Het verhaal van de aarde wordt nog steeds geschreven en wij hebben allemaal een rol in het volgende hoofdstuk.”
Tijdens deze uitstervingsgolf, zo’n 252 miljoen jaar geleden, stierf naar schatting meer dan 90 procent van het leven in zee en ongeveer 70 procent van het leven op land. Het was daarmee de grootste massa-extinctie ooit, erger dan die waarbij de dinosaurussen uitstierven, zo’n 200 miljoen jaar later. In zee verdwenen onder meer trilobieten, die al honderden miljoenen jaren bestonden. Koraalriffen stortten in en de visstand kelderde. Op land verdwenen veel amfibieën, reptielen en insecten. En grote delen van de tropische bossen werden weggevaagd.
Belangrijkste oorzaak waren vulkaanuitbarstingen in Siberië. De temperatuur steeg met meer dan 10 graden, oceanen verzuurden en kregen te maken met een zuurstoftekort. De ramp had een lange nasleep: de tropische bossen verdwenen en zonder hun natuurlijke CO2-opname bleef de aarde miljoenen jaren bloedheet.
Door een gebrek aan begroeiing stokte de kringloop van het klimaat. Planten konden geen koolstof meer vasthouden en de aarde zat gevangen in een broeikasval. Pas na vijf miljoen jaar kwamen de ecosystemen weer enigszins op gang.
