Lezing 16 06 Spoorzoeken in de oceaan

8 juni 2016

prof.dr. Appy Sluijs

Spoorzoeken in de oceaan

de zeebodem als klimaatarchief

Het was niet de drukste avond van het seizoen, maar wel één van de boeiendste. Paleo-oceanograaf prof.dr. Appy Sluijs van de Universiteit Utrecht hield een geweldig verhaal over het reconstrueren van het klimaat op aarde in lang vervlogen tijden. Zo’n reconstructie leert ons hoe de omstandigheden op aarde veranderen als het klimaat heel anders is dan we nu gewend zijn. “Het mooiste van het verleden is dat het gebeurd is,” stelde Sluijs. “Dat is heel belangrijk voor ons vakgebied, want we kunnen dan zien hoe het klimaat in het verleden veranderde, hoe die veranderingen begonnen, hoe ze verliepen, wat de gevolgen voor de aarde waren en hoe het klimaat weer terugging naar wat wij normaal vinden.”

Voor hun onderzoek gebruiken wetenschappers als Sluijs boorkernen uit de ijskappen van Groenland en Antarctica en uit sedimenten op de zeebodem. De ijskernen leveren gegevens tot hooguit een half miljoen jaar geleden. De zeebodem is door de verschuivende continenten en de platentektoniek niet ouder dan zo’n 170 miljoen jaar. Op het land zijn nog wel bruikbare oudere sedimenten te vinden, maar hoe verder terug in de tijd, hoe lastiger het wordt er bruikbare gegevens uit te halen.

Verreweg de belangrijkste factor van de huidige klimaatverandering is de sterk toegenomen hoeveelheid kooldioxide (CO2) die door de mens in de dampkring is gebracht. Daarom proberen de onderzoekers de vraag te beantwoorden hoe gevoelig het aardse klimaat is voor kooldioxide in de dampkring. Daarnaast proberen ze ook te achterhalen of een klimaatverandering geleidelijk verloopt, of schoksgewijs, met een plotselinge verandering bij een zogeheten omslag- of kantelpunt (tipping point in hun jargon).

Koolstof komt van nature voor in verschillende gewichtsvarianten (isotopen): het ‘normale’ koolstof-12 (12C) en het iets zwaardere koolstof-13 (13C). (Er is ook nog het instabiele 14C, maar dat speelt hier geen rol). Levende organismen die aan fotosynthese doen hebben een voorkeur voor 12C, maar de verhouding tussen 12C en 13C in levende organismen (en ook in de fossielen daarvan) is wel afhankelijk van de temperatuur. Goed onderzochte organismen zijn de dinoflagellaten die als fossiel in zeebodemsedimenten voorkomen. De dinoflagellaten leven ook nu nog en hun gedrag kan in het laboratorium worden onderzocht bij verschillende temperaturen en koolstofgehaltes. Daardoor vormen ze een betrouwbare thermometer voor het verleden.

Een van de meest spectaculaire klimaatveranderingen die onderzoekers hebben kunnen reconstrueren is de extreem warme periode in het tijdvak 60 tot 48 miljoen jaar geleden, met twee enorme pieken 53 en 51 miljoen jaar geleden. In die tijd is de aarde helemaal vrij geweest van ijs. In de arctische oceaan was de watertemperatuur 23 °C, en bij Nigeria in de tropen 36 tot 37 °C! Dit klopt mooi met stuifmeel en fossielen van tropische planten die in het noordoosten van Canada en op de zuidpool zijn gevonden. In de tropen was het zó heet dat in ieder geval de dinoflagellaten daar nauwelijks meer groeiden. Het gehalte kooldioxide in de lucht was toen bijna vier keer zo hoog als nu en de zeespiegel stond vele tientallen meters hoger. Uit het onderzoek blijkt ook dat sterke temperatuursstijgingen – en dus ook snelle zeespiegelstijgingen – inderdaad kantelgedrag vertonen. Het gaat dan opeens heel snel. We weten dat het leven op aarde dat heeft overleefd. Immers, wij zijn er nu.

Na de pauze, met daarin net als vooraf mooie muziek van Lise Low, was er een levendige discussie met volgens Sluijs veel goede vragen. Die gingen over de betrouwbaarheid van de onderzoeksmethoden en over de presentatie van de wetenschappelijke inzichten. Er was uitvoerig discussie over hoe om te gaan met klimaatsceptici, mensen die menen dat het klimaat in ieder geval niet door menselijk handelen verandert. Ga de dialoog met die mensen aan, was de boodschap van Sluijs – al betwijfelden sommigen of het beter uitleggen hoe de wetenschap tot zijn inzichten komt dergelijke twijfelaars wel kan overtuigen. Stel je als wetenschappers niet zo bescheiden op, meende een ondernemer in de zaal. Sluijs legde uit dat je je als wetenschapper geen foutieve uitspraken kunt veroorloven. Dan ben je je geloofwaardigheid meteen kwijt. In een leuk filmpje liet Sluijs nog de praktijk van het onderzoek zien, met grote expeditieschepen, het boren in de zeebodem en in ijskappen, en verkenningen boven Groenland met een helicopter. Het leidde tot de leukste vraag van de avond: “Wanneer gaan jullie het klimaatonderzoek groen maken?” Sluijs: “We hebben nu geen alternatieven, dus de keuze is doorgaan met het onderzoek of stoppen. We kiezen voor doorgaan. Maar op termijn moeten we natuurlijk groen worden, als de maatschappij als geheel ook aan die transitie toe is.”

Tekst en fotografie Huub Eggen.

« terug naar overzicht terugblikken