Gil.K / Shutterstock

De laatste keer dat het wereldwijde kooldioxidegehalte constant op of boven 400 delen per miljoen (ppm) lag, was rond vier miljoen jaar geleden tijdens een geologische periode die bekend staat als de Plioceen tijdperk (tussen 5.3 miljoen en 2.6 miljoen jaar geleden). De wereld was ongeveer 3? warmer en de zeespiegel was hoger dan vandaag.

We weten hoeveel kooldioxide de atmosfeer in het verleden bevatte door ijskernen uit Groenland en Antarctica te bestuderen. Terwijl verdichte sneeuw geleidelijk verandert in ijs, houdt het lucht vast in luchtbellen die bevatten monsters van de atmosfeer op dat moment. We kunnen ijskernen bemonsteren om kooldioxideconcentraties uit het verleden te reconstrueren, maar dit record kost ons slechts ongeveer een miljoen jaar terug.

Na meer dan een miljoen jaar hebben we geen directe metingen van de samenstelling van oude atmosferen, maar we kunnen verschillende methoden gebruiken om het kooldioxidegehalte in het verleden te schatten. Een methode maakt gebruik van de relatie tussen plantporiën, bekend als huidmondjes, die de gasuitwisseling in en uit de plant regelen. De dichtheid van deze huidmondjes is gerelateerd aan atmosferische kooldioxideen fossiele planten zijn een goede indicator voor concentraties in het verleden.

Een andere techniek is om sedimentkernen vanaf de oceaanbodem te onderzoeken. De sedimenten bouwen zich jaar na jaar op naarmate de lichamen en schelpen van dood plankton en andere organismen op de zeebodem regenen. We kunnen isotopen (chemisch identieke atomen die alleen verschillen in atoomgewicht) van boor uit de schalen van het dode plankton gebruiken om veranderingen in de zuurgraad van zeewater te reconstrueren. Hieruit kunnen we het kooldioxidegehalte in de oceaan berekenen.

Dat blijkt uit de gegevens van vier miljoen jaar oude sedimenten kooldioxide was toen 400ppm.

Zeespiegel en veranderingen in Antarctica

Tijdens koudere periodes in de geschiedenis van de aarde groeien ijskappen en gletsjers en daalt de zeespiegel. In het recente geologische verleden, tijdens de meest recente ijstijd van ongeveer 20,000 jaar geleden, was de zeespiegel op zijn minst 120 meter lager dan ze nu zijn.

Recent onderzoek toont aan dat West-Antarctica nu aan het smelten is. Elaine Hood / NSF

Veranderingen op zeeniveau worden berekend op basis van veranderingen in zuurstofisotopen in de schelpen van mariene organismen. Voor het Plioceen tijdperk, onderzoek laat zien dat de zeespiegelverandering tussen koelere en warmere periodes ongeveer 30-40 meter was en de zeespiegel hoger was dan vandaag. Ook tijdens het Plioceen weten we dat de West Antarctische ijskap dat was aanzienlijk kleiner en de mondiale gemiddelde temperatuur ongeveer 3 was? warmer dan vandaag. De zomertemperaturen op hoge noordelijke breedtegraden liepen op tot 14? warmer.

Dit lijkt misschien veel, maar moderne waarnemingen tonen sterke polaire versterking van de opwarming: een 1? Toename op de evenaar kan de temperatuur aan de polen met 6-7 graden doen stijgen. Het is een van de redenen waarom het Arctische zee-ijs aan het verdwijnen is.

Gevolgen in Nieuw-Zeeland en Australazië

In de Australaziatische regio was er geen Groot Barrièrerif, maar misschien wel kleinere riffen langs de noordoostkust van Australië. Voor Nieuw-Zeeland is het gedeeltelijk smelten van de West-Antarctische ijskap waarschijnlijk het meest kritische punt.

Een van de belangrijkste kenmerken van het huidige klimaat van Nieuw-Zeeland is dat Antarctica in de winter is afgesloten van de wereldwijde circulatie vanwege de grote temperatuur contrast tussen Antarctica en de Zuidelijke Oceaan. Als het in het voorjaar weer in omloop komt, krijgt Nieuw-Zeeland zware stormen. Stormachtige winters en aanzienlijk warmere zomers waren waarschijnlijk in het midden van het Plioceen vanwege een zwakkere polaire werveling en een warmer Antarctica.

Het zal meer dan een paar jaar of decennia van kooldioxideconcentraties van 400 ppm nodig hebben om een ​​aanzienlijke krimp van de West-Antarctische ijskap teweeg te brengen. Maar recente studies tonen dat aan West-Antarctica smelt al.

De zeespiegelstijging als gevolg van het gedeeltelijk smelten van West-Antarctica zou in 2100 gemakkelijk een meter of meer kunnen overschrijden. Als zelfs heel West-Antarctica zou smelten, zou dit kunnen de zeespiegel met ongeveer 3.5 meter verhogen. Zelfs kleinere verhogingen verhogen het risico van overstromingen in laaggelegen steden waaronder Auckland, Christchurch en Wellington.

Over de auteur

James Shulmeister, professor, Universiteit van Canterbury

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Klimaatverandering: wat iedereen moet weten

door Joseph Romm
De essentiële inleiding over wat de bepalende factor van onze tijd zal zijn, Klimaatverandering: wat iedereen moet weten® is een overzicht van de wetenschap, conflicten en implicaties van onze opwarmende planeet. Van Joseph Romm, Chief Science Advisor voor National Geographic's Jaren van leven gevaarlijk series en een van de "100-mensen van Rolling Stone die Amerika veranderen" Klimaatverandering biedt gebruiksvriendelijke, wetenschappelijk rigoureuze antwoorden op de moeilijkste (en vaak gepolitiseerde) vragen rond wat klimatoloog Lonnie Thompson "een duidelijk en aanwezig gevaar voor de beschaving" heeft geacht. Beschikbaar op Amazon

Climate Change: The Science of Global Warming and Our Energy Future tweede editie

door Jason Smerdon
Deze tweede editie van Klimaatverandering is een toegankelijke en uitgebreide gids voor de wetenschap achter het broeikaseffect. Prachtig geïllustreerd, de tekst is gericht op studenten op verschillende niveaus. Edmond A. Mathez en Jason E. Smerdon geven een brede, informatieve inleiding tot de wetenschap die ten grondslag ligt aan ons begrip van het klimaatsysteem en de effecten van menselijke activiteit op de opwarming van onze planeet. Matthez en Smerdon beschrijven de rollen die de atmosfeer en de oceaan hebben spelen in ons klimaat, introduceren het concept van stralingsbalans en verklaren de klimaatveranderingen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Ze beschrijven ook de menselijke activiteiten die het klimaat beïnvloeden, zoals uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en ontbossing, evenals de effecten van natuurlijke verschijnselen.  Beschikbaar op Amazon

The Science of Climate Change: een hands-on cursus

door Blair Lee, Alina Bachmann
De wetenschap van klimaatverandering: een hands-on cursus maakt gebruik van tekst en achttien hands-on activiteiten de wetenschap van het broeikaseffect en de klimaatverandering uitleggen en onderwijzen, hoe mensen verantwoordelijk zijn en wat kan worden gedaan om het tempo van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te vertragen of te stoppen. Dit boek is een complete, uitgebreide gids voor een essentieel milieuthema. Onderwerpen die in dit boek worden behandeld zijn onder meer: ​​hoe moleculen energie uit de zon overbrengen om de atmosfeer, broeikasgassen, het broeikaseffect, het broeikaseffect, de industriële revolutie, de verbrandingsreactie, feedbacklussen, de relatie tussen weer en klimaat, klimaatverandering, te verwarmen, koolstofputten, uitsterven, koolstofvoetafdruk, recycling en alternatieve energie. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.