Een vreemd verschil tussen simulaties en fossiele metingen uit het Plioceen is opgelost, waardoor we deze tijdsperiode kunnen gebruiken om een beter beeld te krijgen van de huidige klimaatverandering.

Dat het klimaat verandert, staat buiten kijf. Maar waar stevenen we precies op af? Wetenschappers proberen door verschillende klimaatmodellen te simuleren een beeld te scheppen van onze nabije toekomst. Dat is echter nog niet zo gemakkelijk. Daarom kijken onderzoekers ook vaak terug in de tijd. Want door te weten hoe het klimaat in het verleden veranderde, kunnen we ook betere voorspellingen doen van de toekomst. Het Plioceen, een geologisch tijdperk dat tussen de twee en vijf miljoen jaar geleden plaatsvond, is vooral heel interessant. Zeker nu onderzoekers een hardnekkig probleem hebben weten op te lossen.

Plioceen
Onlangs detecteerden de sensoren van Mauna Loa Observatorium in Hawaii de hoogste CO2-concentratie in de atmosfeer sinds het begin van de mensheid: 415,26 ppm. De laatste keer dat de CO2-concentratie boven de 400 ppm uitkwam was tijdens het Plioceen. De zeespiegel steeg tijdens deze periode met wel vijftien meter en ijskappen smolten als de wiedeweerga. Nu we wederom boven de 400 ppm uittorenen zou je zeggen dat dit geologische tijdperk daarom goed zou kunnen voorspellen hoe de huidige klimaatverandering gaat verlopen.


CO2-concentratie

De CO2-concentratie in de atmosfeer is in de afgelopen drie miljoen jaar nog nooit zo hoog geweest. En deze toename van de uitstoot van broeikasgassen zorgt voor een fundamentele verandering van onze planeet. Zo blijkt bijvoorbeeld dat veranderingen in CO2-niveaus een belangrijke aanjager waren van de ijstijden, samen met variaties van hoe de aarde rond de zon draait. Bovendien blijkt dat de aarde erg gevoelig is voor relatief kleine variaties in de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer.

Modellen
Dit is echter iets lastiger dan gedacht. Wetenschappers hebben namelijk al geprobeerd om het klimaat tijdens het Plioceen naast de huidige klimaatverandering te leggen. Zij liepen echter vast op een discrepantie tussen klimaatmodellen en fossiele gegevens uit het Plioceen. Eerdere metingen gebaseerd op fossiele resten uit dit geologische tijdperk constateerden namelijk dat een warmere aarde zorgde voor een permanente El Niño. Wetenschappers hebben ook computersimulaties uitgevoerd om erachter te komen wat er gebeurt als de CO2-concentratie boven de 400 ppm uitkomt. En uit deze simulaties blijkt zo’n permanente El Niño juist niet tot de mogelijkheden te behoren. Door dit vreemde verschil werd in twijfel getrokken of we het Plioceen wel als een goed voorbeeld voor toekomstige klimaatvoorspellingen kunnen gebruiken.

Plankton
Onderzoekers uit de nieuwe studie besloten het over een andere boeg te gooien. “We hebben geen thermometers die de temperatuur tijdens het Plioceen kunnen meten, dus moeten we in plaats daarvan iets anders gebruiken,” zegt hoofdauteur Jessica Tierney. De onderzoekers analyseerden daarom vet geproduceerd door een eencellige alg genaamd Coccolithoforen. Als de omgeving warm is, produceren deze algen een iets ander soort vet dan wanneer het koud is. En onderzoekers kunnen veranderingen in het vet – dat bewaard is gebleven in zeesedimenten – lezen, om zo de temperatuur van het zeeoppervlak te bepalen.

El Niño
De grote vraag was natuurlijk of ook uit deze metingen een permanente El Niño zou blijken. Maar dat is niet het geval. De oostelijke Stille Oceaan werd warmer dan de westelijke, waardoor de passaatwinden verslapten en de neerslagpatronen veranderden. Droge plaatsen zoals Peru en Arizona waren misschien natter. Deze resultaten uit het Plioceen komen overeen met wat toekomstige klimaatmodellen voorspellen als de CO2-concentratie boven de 400 ppm uitkomt.

De studie is veelbelovend, omdat nu de metingen overeenkomen met de klimaatmodellen van het Plioceen. “Het klopt nu allemaal,” zegt Tierney. Toch is er een belangrijke kanttekening te zetten. Tijdens het Plioceen koelde het klimaat geleidelijk af, terwijl de aarde nu juist snel heter wordt. Kunnen we echt een vergelijkbaar klimaat verwachten? “De reden dat de zeespiegel en de ijskappen niet helemaal overeenkomen met het klimaat van het Plioceen, is dat het tijd kost voordat ijskappen smelten,” verklaart Tierney. “De veranderingen in de atmosfeer die optreden als een reactie op de hoge CO2-concentratie – zoals bijvoorbeeld de verandering in passaatwinden en neerslag – kunnen echter wel goed plaatsvinden binnen een mensenleven.”