De temperatuur op aarde stijgt sterker als gevolg van een toename in koolstofdioxide (CO2) in de lucht dan voorheen werd gedacht. Dat concludeert een groep van ruim tachtig wetenschappers uit zestien landen donderdag in het blad Science.
Een vraag die klimaatwetenschappers over heel de wereld al decennialang bezighoudt: hoeveel warmt de aarde op als de hoeveelheid CO2 in de lucht zou verdubbelen? Klimaatgevoeligheid – heet dat, en wordt meestal ergens tussen de 1,5 tot 4,5 graden Celsius geschat op een tijdschaal van decennia of eeuwen.
Maar volgens de nieuwe studie reageert de aarde dus veel sterker. Een verdubbeling van de CO2-concentratie in de lucht ten opzichte van het pre-industriële tijdperk zal voor een opwarming van 5 tot 8 graden zorgen, schrijven de onderzoekers.
De onderzoekers rekenden zeven jaar lang – met nieuwe kennis en technieken – aan eerder bestudeerde geologische monsters, zoals stokoude luchtbellen in ijskernen uit Antarctica. Daarmee kunnen wetenschappers de hoeveelheid CO2 in de lucht en temperatuur uit het verleden schatten. De gebruikte monsters zijn tot 66 miljoen jaar oud.
Industriële revolutie
Duidelijk is dat het pompen van CO2 in de lucht, bijvoorbeeld door het verbranden van fossiele brandstoffen, de aarde doet opwarmen. Aan het begin van de industriële revolutie was de CO2-concentratie in de lucht ongeveer 280 ppm (delen per miljoen). Nu is dat 420 ppm. Als gevolg hiervan is de aarde sindsdien al ongeveer 1,2°C opgewarmd. Als de vraag naar energie snel blijft groeien, en mensen die vraag zouden beantwoorden met fossiele brandstoffen, dan zou aan het eind van de eeuw de CO2-concentratie voorbij de 800 ppm kunnen gaan.
Hoe reageert de temperatuur op aarde daarop? Om dat te onderzoeken, kijken klimaatonderzoekers naar het verleden. Welke temperatuur ging samen met welke atmosferische CO2-concentratie? Gegevens over temperatuur en CO2 halen paleoklimatologen dus uit geologische monsters zoals uit ijskernen, maar ook uit oceaansedimenten en fossiele plantenbladeren.
Alleen, veel studies zijn gebaseerd op monsters die niet altijd even betrouwbaar zijn. Of soms werd maar een deel van de beschikbare monsters gebruikt voor een bepaalde periode.
Updates voor modellen
Daarom analyseerde de groep onderzoekers voor welke al bestaande studies betrouwbare monsters werden gebruikt en voor welke niet. Sommige gegevens kalibreerden ze opnieuw met moderne technieken, en modellen kregen een update. Op die manier berekenden ze opnieuw hoe de temperatuur en de CO2-concentratie in de lucht zich de afgelopen 66 miljoen jaar geleden ontwikkelden.
Discussie was er over de periode van ongeveer 66 miljoen tot 56 miljoen jaar geleden. De aarde was toen al grotendeels ijsvrij, terwijl sommige studies suggereerden dat in die periode de CO2-concentratie relatief laag was. Nu de onderzoekers de minst betrouwbare studies eruit hebben gefilterd, zagen ze dat de CO2-concentratie in die periode wel relatief hoog was: ongeveer 600 tot 700 ppm.
„We hebben nu een veel robuuster beeld van hoe gevoelig de aarde is voor een toename in CO2 in de lucht op lange tijdschalen, van honderdduizenden jaren”, zegt hoofdauteur Bärbel Hönisch in een persbericht. Hij is geochemicus aan Columbia University. Dat helpt klimaatmodelleurs die proberen te voorspellen wat er de komende decennia gaat gebeuren. De onderzoekers benadrukken wel dat de nieuwe studie nog steeds incompleet is, omdat veel gegevens van ver terug ontbreken en sommige resultaten elkaar tegenspreken.
„Ongeacht hoeveel graden de temperatuur precies verandert, het is duidelijk dat we de planeet al in een reeks omstandigheden hebben gebracht die nog nooit door onze soort zijn waargenomen”, zegt co-auteur Gabriel Bowen, verbonden aan de Universiteit van Utah. „We moeten ons afvragen wat de juiste weg voorwaarts is.”
Leeslijst
