Er is al vaker naar het einde van de laatste ijstijd gekeken om iets te kunnen zeggen over de huidige klimaatverandering op onze planeet. Toen warmde de Aarde immers ook in korte tijd op, net als nu. De oceaan blijkt daar een grotere rol in te spelen dan gedacht.
Dat tonen metingen aan in afzettingen diep onder de oceaanbodem. Daarmee konden de onderzoekers uit New Orleans het zuurstofniveau in de oceanen in de laatste ijstijd bepalen. Ze ontdekten dat er een veel sterkere connectie was dan gedacht met de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Deze reactie van de koolstofcyclus van de oceanen heeft vermoedelijk een behoorlijke impact gehad op de temperatuurstijging aan het einde van de laatste ijstijd, zo’n 11.000 jaar geleden.
Koolstof uit de diepzee
De oceanen pasten de hoeveelheid CO2 in de lucht aan op het moment dat de ijstijd eindigde en een warmer klimaat ontstond. Dat deden ze door de koolstof die diep in de oceaan lag opgeslagen, vrij te laten. De onderzoekers tonen een frappante correlatie aan tussen de hoeveelheid zuurstof in de oceanen en de CO2 in de atmosfeer, vanaf de laatste ijstijd tot nu. Er kwam steeds meer koolstof vrij uit de diepzee naar mate het klimaat opwarmde.
“Het onderzoek onthult de belangrijke rol van de Zuidelijke Oceaan bij het beheersen van het wereldwijde zuurstofreservoir en de koolstofopslag in de oceaan”, zegt hoofdonderzoeker Yi Wang van de Tulane University. “Dit heeft gevolgen voor wat we weten over hoe de oceaan, en specifiek de Zuidelijke Oceaan, in de toekomst invloed zal hebben op de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer.” De Zuidelijke Oceaan is de oceaan rond Antarctica en wordt ook wel de Zuidelijke IJszee genoemd.
Reconstructie van het verleden
De onderzoekers analyseerden sedimenten van de zeebodem om de gemiddelde zuurstofniveaus in de oceanen van duizenden jaren geleden te reconstrueren. Ze maten de isotopen van het metaal thallium dat in de sedimenten zit. Dit is een indicator van hoeveel zuurstof is opgelost in de oceanen in de tijd dat de sedimenten werden gevormd. “Er is nooit eerder gekeken naar de metaalisotopen tijdens de transitie van glacialen naar interglacialen. Deze metingen zorgen er in feite voor dat we het verleden opnieuw kunnen vormgeven”, aldus Wang.
De thalliumisotoop-ratio’s lieten zien dat de oceaan tijdens de laatste ijstijd in totaal zuurstof verloor in vergelijking met de huidige warmere interglaciale periode. Het onderzoek komt met bewijs voor een duizend jaar durende wereldwijde deoxygenatie van de oceanen tijdens de abrupte opwarming van het noordelijk halfrond, terwijl de oceaan meer zuurstof kreeg toen de Aarde plotseling afkoelde.
Big deal
De oorzaak van de veranderingen in het zuurstofgehalte moet worden gezocht in bepaalde processen in de Zuidelijke Oceaan. “Deze studie is de eerste die een algemeen beeld laat zien van hoe het zuurstofniveau in de wereldwijde oceanen zich heeft ontwikkeld sinds de Aarde is overgegaan van de laatste ijstijd naar het warmere klimaat van de afgelopen 10.000 jaar”, zegt onderzoeker Sune Nielsen.
“Deze nieuwe data zijn echt een big deal, omdat ze aantonen dat de Zuidelijke Oceaan een cruciale rol speelt in het regelen van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Aangezien gebieden op hogere breedtegraden de meeste last hebben van klimaatverandering is het verontrustend dat die ook een buitensporige impact hebben op de CO2-uitstoot in de atmosfeer.”
Waar de tropische regenwouden van de Amazone wel de longen van de Aarde worden genoemd, kun je de oceanen met recht de kieuwen van de planeet noemen. Verreweg de meeste zuurstof komt uit de oceanen. Algen en microben bubbelen al miljoenen jaren lang zuurstof de lucht in. En ze nemen het niet weer op, zoals bomen. Ze zinken na hun dood naar de bodem van de diepzee, waar geen zuurstof is.
