En dat kan ons helpen om ons huidige en toekomstige klimaat beter te begrijpen.

Zo’n 20.000 jaar geleden – tijdens het zogenoemde Laatste Glaciale Maximum – zag de wereld er heel anders uit. Enorme gletsjers bedekten de helft van Noord-Amerika, Europa, Zuid-Amerika en delen van Azië. En dieren en planten die bestand waren tegen fikse kou, floreerden. “We hebben veel data over deze periode, omdat deze al heel lang bestudeerd wordt,” vertelt onderzoeker Jessica Tierney. Maar één vraag bleef al die tijd onbeantwoord. “Hoe koud was de ijstijd?”

Acht graden
Dankzij een nieuw onderzoek – vandaag verschenen in het blad Nature – kunnen wetenschappers die vraag nu eindelijk beantwoorden. De gemiddelde wereldwijde temperatuur lag in de ijstijd rond de 8 graden Celsius. Dat is zo’n zes graden lager dan de gemiddelde wereldwijde temperatuur in de vorige eeuw lag.


“Dat klinkt misschien niet als een groot verschil, maar dat is het in feite wel,” aldus Tierney. En dat blijkt ook wel uit het feit dat de aarde er in die periode zo radicaal anders uitzag. “In Noord-Amerika en Europa waren de meeste noordelijke gebieden bedekt met ijs en extreem koud,” stelt Tierney.

Het onderzoek
Om de temperatuur in de ijstijd vast te kunnen stellen, maakten Tierney en collega’s onder meer gebruik van gefossiliseerd plankton dat leefde ten tijde van het Laatste Glaciale Maximum. Met behulp van speciale modellen konden de onderzoekers dankzij het plankton een inschatting van de watertemperatuur maken. Vervolgens combineerden ze die data met een klimaatmodel dat het klimaat ten tijde van het Laatste Glaciale Maximum beschrijft met behulp van een techniek die ook wel data-assimilatie wordt genoemd. Simpel gezegd worden hierbij wiskundige modellen en observationele data gecombineerd om een optimaal beeld te krijgen van een (toekomstige) situatie. In dit geval werden de voorspellingen uit het klimaatmodel getoetst aan wat het fossiele plankton daadwerkelijk liet zien, om zo een nauwkeurig beeld te krijgen van de gemiddelde wereldwijde temperatuur.

Arctisch gebied
De onderzoekers stelden niet alleen de gemiddelde wereldwijde temperatuur vast, maar onthullen ook dat er behoorlijke regionale verschillen waren. Zo was het zoals gezegd extreem koud in het noorden van Europa en Noord-Amerika. “Maar de grootste afkoeling vond plaats op de hogere breedtes, zoals in het Arctisch gebied, waar het zo’n 14 graden Celsius koeler was dan vandaag de dag,” vertelt Tierney. Het is in lijn met wat we weten over de wijze waarop de aardse polen op temperatuurveranderingen reageren. “Klimaatmodellen voorspellen dat de hogere breedtes sneller opwarmen dan de lagere breedtes. Wanneer je kijkt naar toekomstige voorspellingen, dan zie je dat het echt heel warm wordt in het Arctisch gebied. Tijdens het Laatste Glaciale Maximum zagen we het tegenovergestelde gebeuren. Hogere breedtes zijn gewoon gevoeliger voor klimaatverandering en dat zal zo blijven.”


Gevoeligheid
Het onderzoek geeft zo niet alleen een beter beeld van de temperaturen ten tijde van de laatste ijstijd, maar kan ook meer inzicht geven in ons huidige en toekomstige klimaat. Want nadat onderzoekers eerder al vaststelden hoeveel CO2 er ten tijde van het Laatste Glaciale Maximum in de atmosfeer zat, weten we nu ook hoe hoog de temperaturen in die tijd lagen en dus hoe gevoelig de temperaturen zijn voor CO2. Zo stellen Tierney en collega’s vast dat voor elke verdubbeling van de CO2-concentratie in de atmosfeer de wereldwijde temperatuur zo’n 3,4 graden Celsius stijgt. Het is grofweg in lijn met wat de nieuwste generatie klimaatmodellen suggereren; zij voorspellen voor elke verdubbeling van de CO2-concentratie een temperatuurstijging tussen de 1,8 en 5,6 graden Celsius.

Ten tijde van de laatste ijstijd lag de CO2-concentratie rond de 180 ppm (parts per million). Voor de Industriële revolutie steeg die concentratie naar 280 ppm en inmiddels komt deze uit op 415 ppm. “Het Parijse klimaatakkoord wil de wereldwijde opwarming beperken tot 1,5 graad Celsius, maar rekening houdend met de wijze waarop de CO2-concentraties momenteel toenemen, zal het extreem lastig worden om een opwarming van meer dan 2 graden Celsius te vermijden,” stelt Tierney. Tegelijkertijd laat het onderzoek ook zien dat alle serieuze inspanningen gericht op het beperken van de CO2-uitstoot zinvol zijn. “Het aardse klimaatsysteem reageert echt op veranderingen in CO2,” benadrukt Tierney.