De onderzoekers bestudeerden sponsspecimens uit het oostelijke Caribisch gebied. Shutterstock
De mondiale temperatuur heeft de opwarming van 1.5°C al overschreden en zou later dit decennium de 2°C kunnen overschrijden een wereldprimeur onderzoek Ik leidde. De zorgwekkende bevindingen, gebaseerd op temperatuurregistraties in zeesponsskeletten, suggereren dat de mondiale klimaatverandering veel verder is gevorderd dan eerder werd gedacht.
Door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen zorgt voor de opwarming van de aarde. Het verkrijgen van nauwkeurige informatie over de omvang van de opwarming is van cruciaal belang, omdat het ons helpt te begrijpen of extreme weersomstandigheden in de nabije toekomst waarschijnlijker zijn, en of de wereld vooruitgang boekt bij het terugdringen van de uitstoot.
Tot nu toe zijn schattingen van de opwarming van de bovenste oceaan voornamelijk gebaseerd op gegevens over de temperatuur van het zeeoppervlak, maar deze dateren slechts ongeveer 180 jaar geleden. In plaats daarvan hebben we 300 jaar aan gegevens bestudeerd die bewaard zijn gebleven in de skeletten van langlevende zeesponzen uit het oostelijke Caribisch gebied. In het bijzonder onderzochten we veranderingen in de hoeveelheid van een chemische stof die bekend staat als 'strontium' in hun skeletten, die variaties in de zeewatertemperatuur gedurende het leven van het organisme weerspiegelt.
Het is een doel van het klimaatakkoord van Parijs uit 1.5 om de gemiddelde mondiale temperatuurstijging sinds het pre-industriële tijdperk onder de 2015°C te houden. Ons onderzoek, gepubliceerd in Nature Climate Change, suggereert dat de kans voorbij is. Het kan zijn dat de aarde sinds het pre-industriële tijdperk al minstens 1.7°C opwarming heeft bereikt – een zeer verontrustende ontdekking.
Een meter krijgen over de hitte van de oceaan
De opwarming van de aarde veroorzaakt grote veranderingen in het klimaat op aarde. Dit bleek onlangs tijdens een ongekende periode hittegolven in Zuid-Europa, China en grote delen van Noord-Amerika.
Oceanen bedekken meer dan 70% van het aardoppervlak en absorberen een enorme hoeveelheid warmte en koolstofdioxide. De mondiale oppervlaktetemperaturen worden traditioneel berekend door de temperatuur van het water aan het zeeoppervlak en de lucht net boven het landoppervlak te middelen.
Maar historische temperatuurrecords voor oceanen zijn fragmentarisch. De vroegste registraties van zeetemperaturen werden verzameld door een thermometer in watermonsters te steken verzameld door schepen. Systematische registraties zijn pas beschikbaar vanaf de jaren 1850 – en alleen dan met een beperkte dekking. Vanwege dit gebrek aan eerdere gegevens heeft het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering de pre-industriële periode gedefinieerd vanaf 1850 tot 1900.
Maar mensen hebben sinds tenminste aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide in de atmosfeer gepompt begin jaren 1800. Dus de basisperiode van waaruit de opwarming wordt gemeten zou idealiter vanaf het midden van de 1700e eeuw of eerder moeten worden gedefinieerd.
Bovendien een reeks uitzonderlijk grote vulkaanuitbarstingen vond plaats in het begin van de 1800e eeuw en veroorzaakte een enorme mondiale afkoeling. Dit maakt het moeilijker om stabiele basistemperatuur van de oceaan nauwkeurig te reconstrueren.
Maar wat als er in het verleden een manier was om de oceaantemperaturen over de eeuwen heen nauwkeurig te meten? Dat bestaat, en het wordt 'sclerosponge-thermometrie' genoemd.
Een speciale spons bestuderen
Sclerosponzen zijn een groep zeesponzen die op harde koralen lijken, in die zin dat ze een carbonaatskelet produceren. Maar ze groeien veel langzamer en kunnen vele honderden jaren leven.
De skeletten bevatten een aantal chemische elementen, waaronder strontium en calcium. De verhouding tussen deze twee elementen varieert tijdens warmere en koelere periodes. Dit betekent dat sclerosponzen een gedetailleerd dagboek van de zeetemperaturen kunnen leveren, tot een resolutie van slechts 0.1°C.
We bestudeerden de sponssoorten Ceratoporella nicholsoni. Ze komen voor in het oostelijke Caribische gebied, waar de natuurlijke variabiliteit van de temperaturen in de bovenste delen van de oceaan laag is, waardoor het gemakkelijker wordt om de effecten van klimaatverandering te onderkennen. We wilden de temperaturen onderzoeken in een deel van de oceaan dat bekend staat als de “oceaan gemengde laag”. Dit is het bovenste deel van de oceaan, waar warmte wordt uitgewisseld tussen de atmosfeer en het binnenste van de oceaan.
We hebben gekeken naar temperaturen die 300 jaar teruggaan, om te zien of de huidige tijdsperiode, die de pre-industriële temperaturen definieert, accuraat was. Dus wat hebben we gevonden?
De sponsgegevens lieten vrijwel constante temperaturen zien van 1700 tot 1790 en van 1840 tot 1860 (met een gat in het midden als gevolg van vulkanische afkoeling). We ontdekten dat de stijging van de oceaantemperaturen begon vanaf het midden van de jaren zestig van de negentiende eeuw en ondubbelzinnig duidelijk was tegen het midden van de jaren zeventig. Dit suggereert dat de pre-industriële periode gedefinieerd moet worden als de jaren 1860 tot 1870.
De implicaties van deze bevindingen zijn diepgaand.
Wat betekent dit voor de opwarming van de aarde?
Als we deze nieuwe basislijn gebruiken, ontstaat er een heel ander beeld van de opwarming van de aarde. Hieruit blijkt dat de door de mens veroorzaakte opwarming van de oceaan minstens tientallen jaren eerder begon dan eerder door het IPCC werd aangenomen.
De klimaatverandering op de lange termijn wordt gewoonlijk afgemeten aan de gemiddelde opwarming over de dertig jaar van 30 tot 1961, maar ook aan de opwarming in recentere decennia.
Onze bevindingen suggereren dat in het interval tussen het einde van onze nieuw gedefinieerde pre-industriële periode en het hierboven genoemde dertigjarige gemiddelde de temperatuur van de oceaan en het landoppervlak met 30°C is gestegen. Dit is veel meer dan de opwarming van 0.9°C die het IPCC heeft geschat op basis van het conventionele tijdsbestek voor de pre-industriële periode.
Voeg daarbij de gemiddelde opwarming van de aarde met 0.8°C van 1990 tot de afgelopen jaren, en de aarde kan sinds het pre-industriële tijdperk gemiddeld met minstens 1.7°C zijn opgewarmd. Dit suggereert dat we de doelstelling van 1.5°C uit het Klimaatakkoord van Parijs hebben gehaald.
Het suggereert ook dat het overkoepelende doel van de overeenkomst, om de gemiddelde opwarming van de aarde onder de 2°C te houden, nu zeer waarschijnlijk tegen het einde van de jaren 2020 zal worden overschreden – bijna twintig jaar eerder dan verwacht.
Ons onderzoek heeft ook nog een andere alarmerende bevinding opgeleverd. Sinds het einde van de 20e eeuw is de temperatuur van de landlucht bijna tweemaal zo snel gestegen als die van de oceanen aan het oppervlak, en ligt nu ruim 2°C boven het pre-industriële niveau. Dit komt overeen met de goed gedocumenteerde afname van de permafrost in het Noordpoolgebied en de toegenomen frequentie van hittegolven, bosbranden en droogte over de hele wereld.
We moeten nu handelen
Onze herziene schattingen suggereren dat de klimaatverandering zich in een verder gevorderd stadium bevindt dan we dachten. Dit is reden tot grote bezorgdheid.
Het lijkt erop dat de mensheid haar kans heeft gemist om de opwarming van de aarde te beperken tot 1.5°C en dat er een zeer uitdagende taak voor de boeg is om de opwarming onder de 2°C te houden. Dit onderstreept de dringende noodzaak om de mondiale uitstoot tegen 2030 te halveren.
Malcolm McCulloch, Professor, De Universiteit van West-Australië
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
De toekomst die we kiezen: de klimaatcrisis overleven
door Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
De auteurs, die een sleutelrol speelden in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, bieden inzichten en strategieën voor het aanpakken van de klimaatcrisis, inclusief individuele en collectieve actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
De onbewoonbare aarde: leven na opwarming
door David Wallace-Wells
Dit boek onderzoekt de mogelijke gevolgen van ongecontroleerde klimaatverandering, waaronder massale uitsterving, voedsel- en waterschaarste en politieke instabiliteit.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Ministerie van de Toekomst: een roman
door Kim Stanley Robinson
Deze roman verbeeldt een wereld in de nabije toekomst die worstelt met de gevolgen van klimaatverandering en biedt een visie op hoe de samenleving zou kunnen transformeren om de crisis het hoofd te bieden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Onder een witte lucht: de aard van de toekomst
door Elizabeth Kolbert
De auteur onderzoekt de menselijke impact op de natuurlijke wereld, inclusief klimaatverandering, en het potentieel voor technologische oplossingen om milieu-uitdagingen aan te pakken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan
onder redactie van Paul Hawken
Dit boek presenteert een alomvattend plan voor het aanpakken van klimaatverandering, inclusief oplossingen uit een reeks sectoren zoals energie, landbouw en transport.
