Een nieuwe studie in Nature Geoscience, gepubliceerd door een internationaal team van wetenschappers, biedt nieuwe inzichten in de natuurlijke mechanismen achter CO₂-stijgingen op eeuwschaal, bekend als CO₂-sprongen. Het onderzoek, onder leiding van Etienne Legrain, paleoklimatoloog bij de afdeling Water en Klimaat van de Vrije Universiteit Brussel, het Glaciologie Laboratorium van de Université Libre de Bruxelles en het Instituut voor Milieugeowetenschappen van de Université Grenoble-Alpes, baseert zich op gedetailleerde metingen uit Antarctische ijskernen. De resultaten tonen aan dat de omstandigheden van de rotatie van de aarde een belangrijke rol spelen bij het veroorzaken van snelle CO₂-stijgingen, vooral tijdens perioden van hoge tilt van de aardas (zgn. obliquiteit). Dit onderzoek biedt essentiële context voor het begrijpen van natuurlijke CO₂-variaties en hun interactie met door de mens veroorzaakte klimaatverandering.

Image2.jpg

Een onderzoeker neemt een staal uit een boorkern in het Antarctische ijs. © Etienne Legrain

Image1.jpg

Ijsstaal gefixeerd op een glasplaat om verdere analyses uit te voeren. © Etienne Legrain


"We ontdekten zeven CO₂-sprongen die zich tussen 260.000 en 190.000 jaar geleden voordeden. In de afgelopen 500.000 jaar zijn in totaal 22 van deze sprongen geïdentificeerd. De analyses tonen aan dat 18 van deze CO₂-sprongen plaatsvonden wanneer de aardas meer dan gebruikelijk gekanteld was. Deze kanteling verandert op natuurlijke wijze over een periode van ongeveer 41.000 jaar en beïnvloedt hoe zonlicht de aarde bereikt, wat op zijn beurt de hoeveelheid CO₂ vrijgekomen uit bijvoorbeeld oceanen en vegetatie beïnvloedt. Het onderzoek laat zien dat wanneer belangrijke oceaanstromingen, zoals de Atlantische Meridionale Omkeringscirculatie (AMOC), vertragen, dit kan leiden tot extra CO₂-uitstoot vanuit de oceaan en het land, vooral tijdens perioden van hoge kanteling van de aarde, wat deze sprongen veroorzaakt." zegt Etienne Legrain.

"Hoewel deze natuurlijke CO₂-sprongen belangrijk zijn, zijn ze veel kleiner dan de hoeveelheid CO₂ die tegenwoordig door menselijke activiteiten aan de atmosfeer wordt toegevoegd. Natuurlijke sprongen verhoogden het CO₂-gehalte met ongeveer 10 deeltjes per miljoen (ppm) per eeuw, terwijl menselijke activiteiten het in slechts een halve eeuw met meer dan 100 ppm per eeuw verhogen — 20 keer meer. Desondanks zou, als de AMOC in de toekomst verzwakt, zoals sommige wetenschappers vermoeden door door de mens veroorzaakte klimaatverandering, er opnieuw een CO₂-sprong kunnen plaatsvinden. Dit zou gelijkstaan aan vier jaar aan door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen over een periode van een eeuw, bovenop de CO₂ die mensen al uitstoten, waardoor het mondiale broeikaseffect verder toeneemt." besluit Legrain.

De auteurs van het onderzoek benadrukken dat we meer moeten leren over hoe deze natuurlijke processen en door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen op elkaar inwerken en wat dit voor de toekomst kan betekenen.

Referentie:

Legrain, E., et al. "Centennial-scale increases of atmospheric carbon dioxide linked to obliquity-driven climate changes," Nature Climate Change, DOI:10.1038/s41561-024-01556-5. https://www.nature.com/articles/s41561-024-01556-5

Contact:

Etienne Legrain

Email: etienne.legrain@vub.be

Telefoon: +33767883755

This work is the result of a thesis conducted at the Environmental Geosciences Institute in Grenoble at the Université Grenoble Alpes, completed as part of a postdoctoral fellowship jointly carried out at the Glaciology Laboratory of the Université Libre de Bruxelles and the Department of Water and Climate at the Vrije Universiteit Brussel.