Wetenschappers hebben gassen gewonnen en geanalyseerd die vastzaten in het drie miljoen jaar oude Antarctische ijs, wat de eerste directe meting van de atmosferische samenstelling opleverde tijdens een periode die bekend staat als het late Plioceen. Dit tijdperk, waarin de mondiale temperaturen ongeveer 1°C warmer waren dan nu en de zeespiegel tot 25 meter hoger stond, wordt vaak aangehaald als waarschuwing voor de moderne klimaatverandering. De nieuwe gegevens laten echter verrassend lage concentraties kooldioxide (CO2) en methaan zien vergeleken met de huidige niveaus, wat erop wijst dat het klimaat op aarde gevoeliger zou kunnen zijn voor zelfs kleine atmosferische verschuivingen dan eerder werd gedacht.
De uitdaging van oude ijsrecords
Het verkrijgen van nauwkeurige atmosferische gegevens van miljoenen jaren geleden is notoir moeilijk. Traditioneel ijskernboren levert continue gegevens op die zo’n 1 miljoen jaar teruggaan, terwijl de jaarlijkse sneeuwval zich samendrukt tot lagen met luchtbellen gevuld ijs. Voor oudere perioden moeten onderzoekers vertrouwen op ‘blauw ijs’ – oud ijs dat is blootgesteld door winderosie. Deze methode introduceert onzekerheid, omdat het ijs mogelijk geen consistente atmosferische momentopname vertegenwoordigt. De recente studie, geleid door Julia Marks-Peterson van de Oregon State University, maakte gebruik van dit blauwe ijs uit Allan Hills, Antarctica, om de gasniveaus in het Plioceen te meten.
Onverwacht lage broeikasgasconcentraties
Het team ontdekte ongeveer 3 miljoen jaar geleden een CO2-niveau van ongeveer 250 delen per miljoen (ppm) en methaan van 507 delen per miljard (ppb). Deze cijfers zijn aanzienlijk lager dan eerdere indirecte schattingen, die suggereerden dat de CO2-niveaus dichter bij de huidige 400 ppm en methaan dichtbij de 2000 ppb liggen. Tijdens de daaropvolgende afkoelingsperiode daalde de CO2 lichtjes, maar bleef methaan stabiel.
“We waren absoluut een beetje verrast”, zegt Marks-Peterson. De bevindingen impliceren dat zelfs kleine veranderingen in broeikasgassen grote klimaatverschuivingen kunnen veroorzaken.
Implicaties voor toekomstige klimaatprojecties
De studie roept zorgen op over de nauwkeurigheid van de huidige klimaatmodellen. Als het CO2-niveau in het Plioceen inderdaad lager zou zijn dan eerder werd aangenomen, zou het aardsysteem mogelijk nog gevoeliger zijn voor veranderingen in broeikasgassen. Dit betekent dat de toekomstige opwarming ernstiger kan zijn dan voorspeld. Deskundigen waarschuwen echter voor het trekken van definitieve conclusies totdat er meer gegevens beschikbaar zijn.
Resterende onzekerheden en toekomstig onderzoek
Terwijl Thomas Chalk van het European Centre for Research and Education in Environmental Geosciences de lage CO2-waarden van het onderzoek bevestigt, benadrukt hij de moeilijkheid om deze te interpreteren zonder begeleidende temperatuurgegevens. Het ijsmonster geeft niet inherent aan of de lage gasconcentraties een koudegolf, een warme periode of een gemiddelde toestand vertegenwoordigen.
Onderzoekers kijken reikhalzend uit naar de resultaten van het Beyond EPICA-project, dat boort naar een continu ijsrecord dat meer dan 1 miljoen jaar teruggaat. Het vergelijken van de twee datasets zal helpen het begrip van de atmosferische omstandigheden in het Plioceen te verfijnen en klimaatmodellen te verbeteren.
Samenvattend onderstreept de ontdekking van onverwacht lage CO2-niveaus tijdens een afgelopen warme periode de dringende behoefte aan nauwkeurigere historische klimaatgegevens. De bevindingen versterken de mogelijkheid dat het klimaatsysteem van de aarde uitzonderlijk gevoelig is voor veranderingen in broeikasgassen, wat een herevaluatie van de toekomstige opwarmingsprojecties vereist.
