Onderzoekers hebben een opvallend voorspelbaar patroon ontdekt tussen de afwisseling van ijstijden en warme periodes in het verleden – en kunnen op basis daarvan ook de toekomst voorspellen.
Ongeveer 2,5 miljoen jaar geleden begon de aarde een tijdperk waarin ijstijden en warme tussenperiodes elkaar afwisselden. De laatste ijstijd eindige ongeveer 11.700 jaar geleden. En volgens een nieuwe studie, gepubliceerd in Science, zou de volgende ijstijd over zo’n 10.000 jaar kunnen aantreden.
Baan om de zon
Onderzoekers trekken deze conclusie op basis van nieuwe inzichten in kleine veranderingen in de baan van de aarde om de zon. Deze veranderingen zorgen voor grote klimaatschommelingen over duizenden jaren.
Miljoen jaar
In de studie onderzocht het team de natuurlijke klimaatcycli van de aarde over een tijdspanne van een miljoen jaar. Gedurende deze periode constateerden ze veranderingen in de grootte van landijskappen op het noordelijk halfrond en de temperatuur van de diepe oceaan. Ze slaagden erin deze veranderingen te koppelen aan kleine cyclische variaties in de vorm van de aardbaan, de wiebeling van de aardas en de hoek van de tilt van de as.
Voorspelbaar patroon
De studie leidt tot een opvallende ontdekking. “We ontdekten een verrassend voorspelbaar patroon in de afgelopen miljoen jaar”, zegt mede-auteur Lorraine Lisiecki. “De timing van klimaatveranderingen tussen ijstijden en warme periodes, zoals die van vandaag, de interglacialen, is duidelijk te herleiden.” Eén type verandering in de baan van de aarde zorgde voor het einde van de ijstijden, terwijl een ander juist hun terugkeer in gang zette. “We waren verbaasd door de duidelijke invloed van de verschillende baanparameters op het klimaat”, vertelt hoofdauteur Stephen Barker, professor aan de Cardiff University. “Het is bijna onvoorstelbaar dat dit patroon nog niet eerder is opgemerkt.”
Probleem
Al meer dan een eeuw bestaan er voorspellingen over het verband tussen de aardbaan rond de zon en de afwisseling tussen ijstijden en warme periodes. Pas halverwege de jaren zeventig werd dit echter bevestigd door daadwerkelijke waarnemingen. Sindsdien hebben wetenschappers geworsteld met de vraag welke specifieke baanparameter het belangrijkst is voor het begin en einde van glaciale cycli, vooral vanwege de uitdaging om klimaatveranderingen zo ver in de tijd nauwkeurig te dateren. Het team pakte dit probleem slim aan door te kijken naar de vorm van de klimaatdata door de tijd heen. Zo konden ze precies in kaart brengen hoe de verschillende parameters samenwerkten om de waargenomen klimaatveranderingen te veroorzaken.
IJstijden
De onderzoekers ontdekten dat elke ijstijd van de afgelopen 900.000 jaar een voorspelbaar patroon volgde. Dit natuurlijke ritme – zonder de verstoring van menselijke broeikasgassen – suggereert dat we nu midden in een stabiele interglaciale periode zitten. “Het patroon dat we ontdekten is zo consistent dat we precies konden voorspellen wanneer elke interglaciale periode van de afgelopen miljoen jaar plaatsvond en hoe lang die duurde”, zegt Baker. “Dit is belangrijk, omdat het bevestigt dat de natuurlijke klimaatcycli op aarde, over tienduizenden jaren, grotendeels voorspelbaar zijn – en niet willekeurig of chaotisch.” Deze bevindingen zijn een grote stap vooruit in de ontwikkeling van een allesomvattende theorie over glaciale cycli.
Volgende ijstijd
De onderzoekers stellen dat ze nu zelfs kunnen voorspellen wanneer het klimaat weer naar een ijstijd zou kunnen verschuiven. In een natuurlijke situatie zou de volgende ijstijd volgens hen over zo’n 10.000 jaar beginnen. “Een overgang naar een ijstijd over 10.000 jaar is echter uiterst onwaarschijnlijk”, onderstreept mede-auteur Gregor Knorr van het Alfred Wegener Instituut. “Dat komt omdat de menselijke uitstoot van koolstofdioxide het klimaat al van zijn natuurlijke pad heeft afgeleid, met langdurige gevolgen voor de toekomst.”
Het team is nu van plan hun bevindingen verder uit te werken en een referentiekader te creëren voor het natuurlijke klimaat van de aarde voor de komende 10.000 tot 20.000 jaar. Door historische klimaatveranderingen te analyseren en te combineren met klimaatmodellen, hopen de onderzoekers de effecten van door mensen veroorzaakte klimaatverandering nog beter te begrijpen en te kwantificeren. “Nu we weten dat het klimaat op zulke lange tijdschalen grotendeels voorspelbaar is, kunnen we historische veranderingen gebruiken om te begrijpen wat er in de toekomst zou kunnen gebeuren”, legt Baker uit. Dit konden we eerder niet met dezelfde zekerheid die onze nieuwe analyse nu biedt. Dit is cruciaal om weloverwogen beslissingen te nemen over onze broeikasgasuitstoot, die de toekomstige klimaatveranderingen zullen sturen.”
