Klimaatopwarming leidde 250 miljoen jaar geleden tot massale sterfte

Het was de grootste slachting ooit op aarde - 251 miljoen jaar geleden aan het einde van het geologische Perm-tijdperk. Grote dieren waren er toen nog niet, maar toch leefden er veel reptielen en andere dier- en plantensoorten in zee en op het land dat toen nog uit één enkel supercontinent bestond. Toen stierven plots minstens negen op de tien soorten in zee en zeven op tien soorten op het land uit. Lag het aan een gigantische stofwolk door de inslag van een reuzenmeteoriet, een verklaring die ook wordt geopperd voor het uitsterven van de dinosauriërs, 185 miljoen jaar later?

Jeffrey Kiehl en Christine Shields van het door de Amerikaanse overheid gefinancierde National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Colorado denken van niet. Hun recente onderzoek situeert de oorzaak eerder bij die andere theorie, die van de abrupte en dramatische stijging van de hoeveelheid koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer.

251 miljoen jaar geleden was het op hogere breedtegraden 10 tot 30 graden warmer dan nu, leggen de wetenschappers uit. Gedurende 700.000 jaar waren er opmerkelijk veel vulkaanuitbarstingen geweest, en die hadden grote hoeveelheden CO2 en zwaveldioxide (SO2) in de atmosfeer gestuwd en de temperatuur verhoogd.

Ons onderzoek wijst uit dat dit het zeewater aan de oppervlakte naar schatting acht graden opwarmde en dat de opwarming voelbaar was tot op een diepte van 4.000 meter. Normaal zakt het water rijk aan zuurstof en voedingsstoffen uit de bovenste waterlagen tot grote diepte in de oceaan. De opwarming legde de circulatie echter zo goed als stil, in een veel sterkere mate dan uit eerder onderzoek was gebleken. Dat was dodelijk voor het leven in zee. De sterfte in zee versterkte op zijn beurt het al bestaande broeikaseffect verder, want nu waren er niet langer mariene organismen om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen.

De bevindingen zijn het resultaat van een computersimulatie. Op zich is dat niet nieuw, maar het Community Climate System Model (CCSM) is zo krachtig dat het tegelijk rekening houdt met de temperatuur in de atmosfeer, de temperatuur in de oceaan en de oceaanstromen. Vroegere computersimulaties beperkten zich tot één enkel component van het klimaatsysteem op aarde, zoals de oceaan. Het
huidige CCSM-systeem gebruikt drie biljoen berekeningen om de toestand op één enkele dag te berekenen.

Het is moeilijk in te schatten wat uit de studie te besluiten valt voor de huidige toename van de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Vaststaat dat die concentratie is toegenomen van 280 delen per miljoen (ppmv) in pre-industriële tijden tot 370 ppmv, en de stijging neemt verder toe. Alle belangrijke modellen wijzen uit dat een verdere verdubbeling van de huidige CO2-concentratie de temperatuur op aarde significant zou doen stijgen, bevestigt het NCAR. Waar de modellen minder eenduidig over zijn, is de invloed van wolken, pakijs en andere delen van het klimaatsysteem.

De recente studie bewijst volgens de auteurs wel dat een verhoogde concentratie aan CO2 volstaat om uiterst ongastvrije omstandigheden te veroorzaken voor het leven in zee en erg hoge temperaturen op het land die bijdragen aan sterfte daar. Een meteorietinslag of soortgelijke ramp is daarbij blijkbaar niet nodig. (ADR/MM)