CO2 uit het verleden meten met rottende algen, belangrijk voor het onderzoek naar oude klimaten
Het is een van grootste belemmeringen in het onderzoek naar oude klimaten: bepalen hoeveel CO2 er in de lucht zat. Nederlandse onderzoekers ontdekten een methode waarmee dit tot wel twee miljard jaar in het verleden kan.
Van hevige vulkaanuitbarstingen tot een veranderende baan om de zon; het klimaat op aarde werd regelmatig opgeschud. Was Nederland in de dinotijd nog een tropische zee waarin reuzenreptielen rondzwommen, miljoenen jaren later stampten er mammoeten over ijzige vlaktes. Wetenschappers bestuderen hoe het klimaat reageerde op al die veranderingen en welke effecten dat had op plant en dier. Zo hopen ze meer grip te krijgen op de klimaatopschudding die mensen momenteel veroorzaken.
Dan helpt het als je de CO2-concentraties kunt inschatten die bij al die klimaatveranderingen horen, om de rol van dit broeikasgas te begrijpen. Uitgerekend dit is moeilijk, soms zelfs schier onmogelijk, zegt geochemicus Stefan Schouten van het marien onderzoeksinstituut NIOZ, mede-auteur van de publicatie in vakblad Science Advances. ‘De laatste miljoen jaar is niet zo’n probleem. Uit die periode hebben we ijskernen met daarin bubbeltjes lucht. Maar ga je verder terug, dan springt de CO2-data soms alle kanten op, als een schot hagel.’
De nieuwe methode biedt volgens hem uitkomst. Het is gebaseerd op de chemische samenstelling van het stofje fytaan. Dat blijft over na de afbraak van de stof waaraan planten en algen hun groene kleur danken: chlorofyl. In feite een overblijfsel van rottende algen dus, die de wetenschappers terugvinden in oude zand- en kleilagen.
Verandert de hoeveelheid CO2 in de lucht, dan verandert de verhouding tussen verschillende soorten koolstof in het fytaan. Door die verhoudingen te meten in het lab, achterhalen de wetenschappers de CO2-gehaltes waarin de oude algen groeiden, zo beschrijven ze.
Voordeel
Het voordeel van fytaan is dat het moeilijk kapotgaat. Zo moeilijk, dat de onderzoekers CO2-concentraties van een half miljard jaar geleden wisten te reconstrueren – een record. Ze denken er zelfs twee miljard jaar mee terug te kunnen, toen enkel microben de zee bevolkten. Planten bestonden nog niet, laat staan dieren.
‘Dit gaat zeker gaten in onze kennis opvullen’, zegt Appy Sluijs, hoogleraar paleoceanografie aan de Universiteit Utrecht en niet bij het onderzoek betrokken. Volgens hem kan dit zomaar dé methode blijken om CO2-trends voor de lange termijn in kaart te brengen, omdat het – in tegenstelling tot andere methodes – vrijwel altijd werkt.
‘Daar staat tegenover dat de onzekerheid groter is dan die van andere methodes’, vervolgt Sluijs. Voor het in detail bestuderen van kortere periodes blijven andere manieren van meten dan ook nodig.
Schouten en zijn collega’s hopen mede-onderzoekers te inspireren om zelf aan de slag te gaan met fytaan. ‘Dat ze denken: hey, ik heb nog een stukje sediment liggen uit een interessante periode, laat ik eens proberen de CO2-concentraties eruit te halen!’
Dinosaurussen
Appy Sluijs heeft in elk geval ideeën zat. ‘Ik ben benieuwd of er rare dingen gebeurden met de CO2-concentraties toen de dinosaurussen uitstierven. Onlangs stelden we daar een verkoeling vast als gevolg van de asteroïde-impact, die zoveel stof deed opwaaien dat de zon verduisterde. Of neem de periode dat de grote ijskap op Antarctica ontstond, zo’n 34 miljoen jaar geleden. Ook een prachtig doelwit.’
Verder lezen
Wat veroorzaakte de warmteramp 56 miljoen jaar geleden? ‘Als je door zo’n methaanbubbel zou varen, kan je schip zinken.’
Na meteorietinslag die dino’s wegvaagde, was er opmerkelijk snel weer leven op ‘ground zero’.
De grootste uitstervingsgolf ooit was niet die van de dinosaurussen. Sterker nog, de catastrofale Perm-Trias extinctie luidde het begin van het dinotijdperk in.