Waarom de koolstofopslag in de kleine ijstijd blijft toenemen, waarschuwt Ill voor ons

Waarom de koolstofopslag in de kleine ijstijd blijft toenemen, waarschuwt Ill voor ons

De dip in atmosferische koolstofdioxidegehaltes tijdens de kleine ijstijd werd niet veroorzaakt door pioniers uit de Nieuwe Wereld die een strook door Amerikaanse inheemse landbouw sneden, zoals eerder werd gedacht.

In plaats daarvan, onze nieuwe analyse van het klimaatrecord vervat in antarctische ijskernen suggereert dat de daling in atmosferische CO₂-niveaus tijdens de koude periode van 1500 tot 1750 werd aangedreven door een verhoogde netto-opname van koolstof door planten.

Dit op zijn beurt suggereert dat als planten reageren op dalende temperaturen door meer koolstof op te nemen, ze waarschijnlijk zullen reageren op de huidige stijgende CO₂-niveaus door nog meer in de atmosfeer af te geven.

Historische sferen

De atmosferische CO₂-concentraties waren redelijk stabiel van ongeveer 2000 jaar geleden tot aan het begin van de Industriële Revolutie, sinds ze begonnen zijn met klim dramatisch. Onderweg waren er echter relatief kleine verschuivingen, zoals tijdens de Little Ice Age (LIA).

Koolstofdioxide circuleert van nature tussen de atmosfeer, het land en de oceaan. Op het land wordt het door fotosynthese van de plant uit de atmosfeer verwijderd en teruggebracht wanneer plantaardig materiaal ontleedt. Normaal gesproken komen deze processen met elkaar in evenwicht, maar een verandering in de snelheid van een van deze processen kan de atmosferische CO₂-niveaus naar een nieuw evenwicht verschuiven.

Als de ontleding toeneemt naarmate deze warmer wordt, zal dit de rebalancing-opname vertragen of omkeren, waardoor meer koolstofdioxide in de atmosfeer overblijft, het klimaat verder opwarmt enzovoort, in een positieve feedback.

De LIA kwam overeen met de start van de Europese kolonisatie van de Nieuwe Wereld. Europese ziekten verwoestten de bevolking in Amerika, en een theorie Volgens hem leidde dit tot een afname van de inheemse landbouw, die op haar beurt bossen liet groeien en aanzienlijke hoeveelheden CO₂ uit de atmosfeer opsloeg. Dit was gesuggereerd als de eerste geologisch herkenbare signatuur van de menselijke impact op de aardbol en daarmee het begin van het antropocene tijdperk.


Haal het laatste uit InnerSelf


Maar was dit eigenlijk het geval? Onze studie suggereert dat niet, want hoewel we redelijk zeker kunnen zijn dat de LIA-verandering in CO₂-niveaus te wijten was aan verschillen in het gedrag van landplanten, suggereren onze resultaten dat de verandering een reactie was op het veranderende klimaat, en niet op door de mens veroorzaakte veranderingen in vegetatiebedekking.

Op zoek naar aanwijzingen

Hoe kunnen we vertellen? We weten dat het proces betrekking had op terrestrische planten, omdat de atmosfeer tijdens de LIA zelfs nog lager was in CO₂ met de isotoop carbon-12, wat de voorkeur heeft van fotosynthetiserende planten.

Maar hoe weten we of de veranderingen te wijten waren aan veranderingen in de vegetatiebedekking of aan klimaatfeedbacks. Om dat te beantwoorden keken we naar een ander gas, carbonyl sulfide (COS), dat ook gevangen zit in luchtbellen samen met het kooldioxide. Dit molecuul heeft bijna dezelfde structuur als CO₂, behalve dat één van de zuurstofatomen wordt vervangen door zwavel.

Dit is dichtbij genoeg om de planten te misleiden, die het opnemen tijdens fotosynthese. Maar in tegenstelling tot CO₂, COS komt het niet vrij als plantaardig materiaal uiteenvalt, dus een toename van de fotosynthese leidt tot een afname van de atmosferische COS.

Dit betekent dat de hypothese van het 'vroege antropoceen' een toetsbaar gevolg heeft: dit had moeten leiden tot een waarneembare verlaging van de COS-concentraties in de ijskernen. Toen we echter naar het record van de ijskern keken, ontdekten we dat er een toename was. Dit suggereert dat de fotosynthese tijdens de LIA feitelijk afnam in plaats van toenam, zoals we zouden verwachten als het verschil te wijten was aan boshernieuwde groei.

Dit betekent dat de daling in atmosferisch CO₂ tijdens de LIA waarschijnlijker een directe reactie op de onderdompelingstemperaturen was geweest. Het koele klimaat van de LIA verminderde de fotosynthese maar vertraagde ook de ademhaling en afbraak van de plant, met het netto-effect dat er meer CO₂ werd opgenomen door de landbiosfeer in koele perioden.

Wat over de toekomst?

De keerzijde hiervan is dat het omgekeerde gebeurt als de temperatuur stijgt, zoals nu. Stijgende temperaturen zullen waarschijnlijk betekenen dat er nog meer CO₂ vrijkomt uit de terrestrische biosfeer. Terwijl planten hun fotosynthese blijven verhogen terwijl de aarde opwarmt, suggereren onze bevindingen dat de ontbinding van planten nog meer zal toenemen, wat betekent dat er minder koolstof in de grond achterblijft.

Dit is zorgwekkend, omdat zoals we weten, mensen de kraan openden voor een nieuwe bron van koolstof: fossiele brandstoffen die voorheen ondergronds waren opgesloten. We retourneren snel veel van deze opgeslagen koolstof in de atmosfeer en het land en de oceaan verwijderen slechts ongeveer de helft van wat we toevoegen.

Onze ontdekking suggereert dat elke graadsverhoging van de temperatuur ongeveer 20-delen per miljoen extra koolstofdioxide in de atmosfeer tot gevolg zal hebben. Dit is ongeveer het midden van de verwachting van klimaatmodellen. Het betekent dat, als we de opwarming van de aarde binnen 2 ℃ willen houden van de gemiddelde pre-industriële temperaturen, in overeenstemming met de Paris klimaatakkoord, we moeten rekening houden met deze positieve feedback-loop, wat betekent dat hoe meer temperaturen stijgen, des te meer CO₂ vrijkomt uit de landschappen van de wereld.

Over de Auteurs

Peter Rayner, hoogleraar, Universiteit van Melbourne

Cathy Trudinger, Senior Research Scientist, CSIRO

David Etheridge, hoofdonderzoeker, CSIRO,

Mauro Rubino,, Tweede universiteit van Napels

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

{AmazonWS: searchindex = Books; keywords = 1465433643; maxresults = 1}
{AmazonWS: searchindex = Books; keywords = 1250062187; maxresults = 1}
{AmazonWS: searchindex = Books; keywords = 1451697392; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}