Ook 56 miljoen jaar geleden sloeg het klimaat op hol

Zo'n 56 miljoen jaar geleden warmde het klimaat bijna net zo snel op als nu. Er kwam toen in een korte tijd enorm veel CO2 in de atmosfeer terecht wat leidde dat tot grootschalige bosbranden en erosie. Dat konden bioloog Mei Nelissen en collega's tijdens onderzoek heel precies zien in de laagjes van sediment opgeboord voor de Noorse kust.

Ze analyseerde stuifmeel en sporen in het sediment. Daarin werd bijzonder gedetailleerd – zelfs per seizoen – unieke informatie zichtbaar over wat er gebeurde toen de wereld 56 miljoen jaar geleden in korte tijd vijf graden opwarmde.

In die periode 56 miljoen jaar geleden was er veel begroeiing, ook op hoge breedtegraden door de warmte. Dat betekent dat er veel koolstof zat opgeslagen in bijvoorbeeld uitgestrekte coniferenbossen. "In maximaal driehonderd jaar vanaf de start van de explosieve CO2-toename veranderde de vegetatie gedomineerd door coniferen naar een vegetatie met veel varens op de onderzochte locatie."

De ecosystemen op het land waren duizenden jaren ontregeld. Zo laat een toename van houtskool laat zien dat er meer bosbranden plaatsvonden. "Een toename van kleimineralen in het zee-sediment wijzen er bovendien op dat er hele stukken land de zee in spoelden door erosie." Dankzij de uitzonderlijk goed afgebakende laagjes in het sediment konden onderzoekers voor het eerst aantonen hoe snel bomen en planten reageren op de verstoring.

Over het grote effect op de zee was al meer bekend, vertelt Nelissen. "In boorkernen uit bijvoorbeeld de diepzee zien we dat er opeens geen kalk meer in zit, omdat het zeewater enorm verzuurde door alle CO2 die het water opnam. Daardoor werd het water te zuur voor organismen om kalkskeletjes of schelpen te maken."

Dus wat was er aan de hand? De periode rond 56 miljoen jaar geleden staat bekend als PETM: Paleocene-Eocene Thermal Maximum. Het was al warm en ‘plotseling’ werd het nog warmer. "De oorzaak is onbekend, het is waarschijnlijk een combinatie van factoren", aldus Nelissen. Methaan hydraten in de zeebodem werden door de warmte instabiel, wat leidde tot methaanuitstoot. Er was ook veel vulkanisme in die periode."

De huidige opwarming van de aarde komt hoofdzakelijk door de verbranding van fossiele brandstoffen. "De CO2 uitstoot gaat nu zo’n twee tot tien keer zo snel als in het PETM, maar het tempo waarmee de CO2-concentratie toen toenam in de atmosfeer, komt het dichtst bij dat van de huidige toename. Voor geologische begrippen is zo’n tempo ongekend."

Het is belangrijk om te weten welke gevolgen de verstoring van de koolstofcyclus en de opwarming toen hadden, omdat we eruit kunnen afleiden wat ons te wachten staat als de snelle opwarming van nu doorzet, schrijven de onderzoekers. We zien al meer bosbranden, maar verder denken we vooral aan extremer weer met intensere regenbuien, overstromingen en droogte.

"We moeten dit serieus nemen. Onze resultaten komen overeen met bevindingen van andere onderzoekers op andere locaties. Nu weten we dat ecosystemen op het land snel en drastisch kunnen reageren op klimaatverandering. De koolstof die weer in de lucht komt door deze terrestrische verstoringen, inclusiefbranden en bodemerosie, kan de global warming verder versterken."

Bron: Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ)