419 ppm: zoveel CO2 zit er op dit moment in de lucht. En dat is alarmerend. In de afgelopen 14 miljoen jaar (!) heeft de CO2-concentratie niet eerder zo’n hoog niveau bereikt.
Dat we te maken hebben met een buitengewoon hoge atmosferische CO2-concentratie, mag allang geen geheim meer zijn. In de afgelopen jaren is de uitstoot van fossiele brandstoffen onverminderd doorgegaan, waardoor er steeds meer CO2 in de atmosfeer is gepompt. In 2020 bedroeg de gemiddelde CO2-concentratie ongeveer 412 ppm (deeltjes per miljoen), in 2022 kwam het uit rond de 417 ppm en op dit moment bevindt het zich op ongeveer 419 ppm. Onderzoekers hebben in een recente studie onderzocht hoe uitzonderlijk deze situatie eigenlijk is. En de resultaten wijzen uit dat het unieker is dan je wellicht vermoedt.
Studie
Mogelijk zegt een CO2-concentratie van 419 ppm je niet meteen veel. Een belangrijke vraag is dan ook hoe deze concentratie zich verhoudt tot de geschiedenis van de aarde. Op welk moment in de geschiedenis had de aarde een vergelijkbare atmosferische CO2-concentratie en hoe was de toestand van onze planeet toen? Dat is een vraag waar een internationale groep wetenschappers momenteel mee bezig is. Ze onderzoeken tal van indicatoren in het geologische archief die aanwijzingen geven over de samenstelling van oude atmosferen. Hun eerste studie, gepubliceerd deze week in het tijdschrift Science, reconstrueert CO2-concentraties tot aan het begin van het Cenozoïcum, het tijdperk dat begon met het uitsterven van dinosauriërs en de opkomst van zoogdieren zo’n slordige 66 miljoen jaar geleden.
Terug in de tijd
In de begindagen van de industriële revolutie, toen mensen steenkool begonnen te verbranden en later overstapten op olie en gas om hun economieën van energie te voorzien, bedroeg de atmosferische CO2-concentratie ongeveer 280 ppm. Maar in vroegere tijden, toen de aarde aanzienlijk warmer was, waren de CO2-niveaus vele malen hoger. Tussen de 66 miljoen en 56 miljoen jaar geleden, toen de aarde grotendeels ijsvrij was, lag de CO2-concentratie waarschijnlijk rond de 600 tot 700 ppm, zo schatten de onderzoekers. Daarnaast hebben ze bevestigd dat ongeveer 50 miljoen jaar geleden de aarde haar warmste periode beleefde. Toen bereikte de hoeveelheid atmosferische CO2 een piek van wel 1.600 ppm. De temperaturen waren toen tot wel 12 graden Celsius hoger dan vandaag de dag. Zo’n 34 miljoen jaar geleden daalde de CO2-concentratie fors, waardoor het huidige Antarctische ijsplateau ontstond. Na wat schommelingen volgde er een verdere afname van CO2, waarin de voorouders van veel moderne planten en dieren zich ontwikkelden. De onderzoekers stellen dat dit laat zien dat veranderingen in CO2 niet alleen het klimaat beïnvloeden, maar ook de natuurlijke omgeving van planten en dieren.
Daling
Volgens het nieuwe onderzoek was ongeveer 16 miljoen jaar geleden de laatste keer dat de CO2-concentratie hoger was dan nu, namelijk ongeveer 480 ppm. Ongeveer 14 miljoen jaar geleden was het gezakt naar het niveau dat we nu hebben, rond de 420 ppm. Daarna daalde het verder. Ongeveer 2,5 miljoen jaar geleden lag de CO2-concentratie tussen de 270 en 280 ppm, wat het begin van een periode met ijstijden markeerde. Op dat CO2-niveau, of zelfs iets daaronder, verschenen moderne mensen. Vergelijkbare atmosferische omstandigheden hielden stand tot ongeveer 250 jaar geleden, toen we op grote schaal met de atmosfeer begonnen te knoeien.
Hoogste in 14 miljoen jaar tijd
De studie geeft een goed beeld van de CO2-concentratie door de tijd heen. En wat vooral opmerkelijk is, is dat de huidige concentratie van 419 ppm de hoogste is in maar liefst 14 miljoen jaar. Dit is aanzienlijk langer geleden dan sommige eerdere schattingen suggereerden. Dit vertegenwoordigt dan ook een gevaarlijke piek die ongekend is in de recente geologische geschiedenis. “Om niveaus te vinden die vergelijkbaar zijn met die van vandaag, moeten we echt teruggaan naar zo’n 14 miljoen jaar geleden,” onderstreept onderzoeker Gabe Bowen. Met andere woorden, menselijke activiteit heeft de atmosfeer in korte tijd aanzienlijk veranderd. Dit heeft geleid tot alarmerende verstoringen in wereldwijde klimaatsystemen, met krachtige stormen, langdurige droogte, dodelijke hittegolven en verzuring van de oceanen tot gevolg.
Toekomst
Dit nieuwe, betrouwbare overzicht van de CO2-niveaus in het verleden vormt een essentieel hulpmiddel. Het stelt wetenschappers in staat om meer nauwkeurige voorspellingen te doen over de toekomst. Tegelijkertijd schetst de uitgebreide nieuwe analyse een ontmoedigend beeld. Zo ziet het er sterk naar uit dat we gevaarlijk dichtbij een opwarming van meer dan twee graden Celsius zullen komen. Daarnaast vermoeden wetenschappers dat tegen het einde van deze eeuw de CO2-concentratie opnieuw zal stijgen naar ongeveer 600 tot 1000 ppm (afhankelijk van het tempo van toekomstige emissies), vergelijkbaar met ongeveer 60 miljoen jaar geleden. Op dit moment is nog niet duidelijk hoe deze toekomstige niveaus precies het klimaat zullen beïnvloeden. ”Hoeveel de temperatuur ook verandert, het is duidelijk dat we de planeet in een situatie hebben gebracht die de mensheid nog niet eerder heeft meegemaakt,” zegt Bowen. “Dit zou ons aan het denken moeten zetten over de juiste koers voor de toekomst.”
Deze studie verschaft nieuw inzicht in hoe gevoelig het klimaat is over langere perioden. De onderzoekers houden het overigens nog niet voor gezien. De groep hoopt uiteindelijk een beeld te scheppen van de atmosferische CO2-concentratie tot 540 miljoen jaar geleden, tot aan het begin van complex leven op aarde. “Een beter begrip van de CO2-trends uit het verleden is cruciaal om te begrijpen hoe moderne soorten en ecosystemen zijn ontstaan en hoe ze zich in de toekomst zullen ontwikkelen,” besluiten de onderzoekers.
