Categorie archief: Paleoklimatologie

Nieuwe informatie over klimaatverandering uit de vriezer

Geplaatst op 9 augustus 2023door | 6 reacties
Foto van luchtmachtbasis op Thule
Bron: Archief van de Amerikaanse Luchtmacht

Gastblog van Nynke Keulen, Geological Survey of Denmark and Greenland, coauteur van het geciteerde artikel

Tijdens een interglaciaal, een periode tussen twee ijstijden, ruim 400.000 jaar geleden was een groot deel van Groenland ijsvrij, bedekt met toendra en lokaal ook bebost. Dat zo’n groot deel van Groenland zo kortgeleden ijsvrij was, is een nieuwe bevinding die wordt beschreven in een recent artikel in het tijdschrift Science. Het bewijst dat de Groenlandse ijskap kwetsbaar is en sneller en verder kan afsmelten dan eerder aangenomen.

Tijdens de koude oorlog wilde het Amerikaanse leger ondergrondse bases aanleggen in Noord Groenland, waarbij ondergronds in dit geval betekende: in de Groenlandse ijskap. Daarom werden er in de jaren ’60 van de vorige eeuw verschillende boringen in het ijs uitgevoerd. Een van deze boringen drong door tot in het bevroren sediment onder het ijs op een locatie die Camp Century genoemd wordt. De ijskernen kwamen terecht in een vriezer van het archief van het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen en raakten vergeten, tot ze tijdens het opruimen van het archief in 2017 werden herontdekt. Gelukkig waren de kernen niet ontdooid en niet blootgesteld aan licht en dat bleek uiterst relevant te zijn voor het onderzoek aan deze ijskernen.

Want het bevroren sediment bleek spectaculair te zijn: het bevatte organisch materiaal, delen van bladeren, zaden en mos. Dat alles wijst erop dat het gebied een toendra was, met een vegatatie die afwijkt van wat er nu in Scandinavië gevonden wordt. Omdat de ijskernen in het donker bewaard waren, konden ze gedateerd worden met methodes die luminescentie en kosmogene nucleïdes heten. Hierbij wordt het laatste tijdvak met blootstelling aan zonlicht gemeten. Hierdoor is er nu voor het eerst bewijs wanneer Groenland precies ijsvrij was, namelijk 416.000 jaar geleden, met een marge van 38.000 jaar. Als gevolg van deze ontdekking uit de vriezer, werd het sediment nu onderzocht met een grote hoeveelheid technieken uit verschillende takken van de geologie, geomorfologie en glaciologie door een groot aantal onderzoeksinstituten en universiteiten in Europa en Verenigde Staten, onder leiding van de Universiteit van Vermont. De eerste ontdekkingen zijn nu gepubliceerd.

Lees verder →

6 reacties

Geplaatst in broeikasgassen, IJstijden, klimaatdebat, Paleoklimatologie, Zeespiegelstijging

Getagged , , , , ,

Leven we nog in het Holoceen of al in het Antropoceen?

Geplaatst op 21 december 2022door | 27 reacties
Schematisch overzicht van stratigrafische verschijnselen die gebruikt kunnen worden om het begin van het Antropoceen te markeren. Bron: Waters et al. 2014

In 2000 interrumpeerde Paul Crutzen een spreker tijdens een wetenschappelijke conferentie, omdat die het meermaals over het Holoceen had als aanduiding van de huidige tijd. De omstandigheden op aarde zijn zodanig veranderd dat er een nieuw geologisch tijdperk is begonnen, vond hij. En hij bedacht spontaan een naam voor dat tijdperk: het Antropoceen. Die naam is sindsdien ingeburgerd geraakt, zowel binnen als buiten de wetenschap. En de afgelopen jaren zijn er, meer of minder serieuze, alternatieven voorgesteld: het Capitaloceen, het Occidentaloceen, het Chthuluceen of het Misantropoceen. Natuurlijk hebben we allemaal het recht om zelf onze woorden te kiezen. Maar de beslissing over officiële namen van officiële geologische tijdperken wordt in de geologenwereld genomen. En dat gebeurt niet van de ene dag op de andere. De Internationale Unie voor Geologische Wetenschappen (IUGS) hanteert uitgebreide regels en procedures voor het aanbrengen van wijzigingen in de geologische tijdschaal.

Van oudsher worden geologische periodes geïdentificeerd en gedefinieerd op basis van stratigrafie, ofwel: sedimentlagen die wijzen op veranderende omstandigheden op aarde. Vaak zijn die lagen visueel van elkaar te onderscheiden en er kunnen ook geofysische of geochemische verschillen zijn, of verschillen in fossielen die worden aangetroffen. Dat het aanzien van de aarde ingrijpend is veranderd door menselijke activiteiten is een feit. Aanwijzingen voor die veranderingen zullen, wat er verder ook gebeurt, nog duizenden jaren detecteerbaar blijven in sedimenten op land en de zeebodem, of in ijskernen (aannemende dat we het klimaat niet zoveel op laten warmen dat alle ijskappen op aarde helemaal wegsmelten). We hebben materialen over grote afstanden verplaatst, of uit diepere aardlagen gehaald voor de bouw van gebouwen, steden, industrie en infrastructuur. We hebben natuur vervangen door landbouwgrond en de biosfeer ingrijpend veranderd. We hebben, bedoeld en onbedoeld, materialen geproduceerd die eerder niet voorkwamen op aarde en die zich hebben verspreid over de aarde: plastics, bestrijdingsmiddelen en vliegas, bijvoorbeeld. Bij bovengrondse kernproeven in de jaren ’50 zijn radioactieve stoffen vrijgekomen die nog duizenden jaren detecteerbaar zullen zijn. En het is warmer geworden, gemiddeld over de hele wereld en nog aanzienlijk meer in het noordpoolgebied. Laat ik hier, om misverstanden te voorkomen, aan toevoegen dat ik mijn luxeleventje als eenentwintigste-eeuwse stadsbewoner in een welvarend land helemaal te danken heb aan dergelijke ingrijpende veranderingen. De feitelijke constatering dat ze hebben plaatsgevonden is dan ook niet bedoeld als waardeoordeel.

Lees verder →

27 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, opwarming, Paleoklimatologie

Getagged , , , ,

De ongewisse toekomst van de Thwaitesgletsjer

Geplaatst op 29 september 2022door | 8 reacties
Front van de Thwaitesgletsjer in 2020. Foto: David Vaughan/thwaitesglacier.org.

Eind vorig jaar trok de Thwaitesgletsjer op West-Antarctica de aandacht toen een groep onderzoekers een online persconferentie hield. Daar maakten ze bekend dat de ijsplaat die de snelstromende gletsjer in bedwang houdt, dreigt op te breken. De verwachting is dat dat binnen vijf tot tien jaar al gebeurt. Thwaites en de naburige Pine Islandgletsjer zijn de delen van de Antarctische ijskap die het meest kwetsbaar zijn voor klimaatverandering. En dus wordt er veel wetenschappelijk onderzoek gedaan in dit gebied. Dat levert regelmatig interessant nieuws op, dat helaas zelden geruststellend is over de toekomst van die gletsjers en de stijging van de zeespiegel in de komende eeuwen.

Ligging van de Thwaitesgletsjer. Bron: thwaitesglacier.org.
Lees verder →

8 reacties

Geplaatst in Antarctica, Klimaatwetenschap, Natuurlijke variabiliteit, Paleoklimatologie, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged ,

Een nieuwe temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar

Geplaatst op 24 november 2021door | 5 reacties
Temperatuurreconstructie van Osman et al., aangevuld met toekomstprojecties volgens verschillende emissiescenario’s

In 2013 scoorde mede-blogger Jos een wereldhit met The Wheelchair. De Wheelchair bestond uit:

De afbeelding hierboven, uit een artikel van Ars Technica, is een geactualiseerde versie van die grafiek, gebaseerd op een deze maand verschenen temperatuurreconstructie van de afgelopen 24.000 jaar door onderzoekers van de Universiteit van Arizona. Eerste auteur is Matthew Osman. De periode omvat het hele Holoceen, maar ook de periode uit de laatste ijstijd waarin de ijskappen het grootst waren, het Laatste Glaciale Maximum (LGM).

Aan de grote lijn is niet heel veel veranderd. Na het LGM begon de deglaciatie, de overgang vanuit de ijstijd naar het interglaciaal. Zo’n 12.000 jaar geleden zat er een dipje in de temperatuurstijging, de Jonge Dryas genaamd. En ongeveer 9.000 jaar geleden stabiliseerde de temperatuur, tot aan de industriële revolutie. Dat de temperatuur daarna weer is gaan stijgen – en vooral in de laatste halve eeuw in hoog tempo – zal voor de bezoekers van ons blog geen nieuws zijn. De afbeelding hieronder, afkomstig uit een commentaar in Nature van Marcott en Shakun over het onderzoek van Osman, laat de reconstructie zien zonder toegevoegde projecties.

Lees verder →

5 reacties

Geplaatst in IJstijden, Klimaatwetenschap, Mondiale temperatuur, Paleoklimatologie

Getagged , ,

66 miljoen jaar CO2 en klimaat

Geplaatst op 15 juni 2021door | 26 reacties

Over het klimaat van de afgelopen 66 miljoen jaar, het Cenozoïcum, worden steeds meer geheimen ontsluierd. Via boringen in de zeebodem kan men afzettingen naar boven halen die heel lang geleden gevormd zijn en uit de samenstelling van die afzettingen kan men vervolgens allerlei zaken afleiden over het klimaat van de tijden die ver achter ons liggen. Hoe dieper de boring hoe verder terug in de tijd. Iets minder dan een miljoen jaar geleden, een half jaartje, hebben we hier een stuk gepubliceerd over Westerhold et al. 2020 dat een temperatuurreconstructie betrof over het Cenozoïcum. In mei van dit jaar is een review-artikel gepubliceerd, Rae et al., over het CO2-gehalte in de atmosfeer over dezelfde periode. In het review-artikel passeert veel de revue; de chemie van CO2 in zeewater, de methodiek achter de diverse CO2-reconstructies en pH-reconstructies, het klimaatbeeld over het gehele Cenozoïcum, de koppeling tussen CO2 en het klimaat in die periode en een kleine blik in de toekomst. Dit alles voorzien van veel referenties waarmee een geïnteresseerde lezer geruime tijd zoet zou kunnen zijn. Het meest in het oog springende gedeelte van het artikel is een weergave van de temperatuur, het zeeniveau en het CO2-gehalte over de afgelopen 66 miljoen jaar. Deze fraaie grafiek is hieronder weergegeven in figuur 1.

Figuur 1. De temperatuur, het zeeniveau en het CO2-gehalte tijdens het Cenozoïcum, de afgelopen 66 miljoen jaar. De data zijn resp. afkomstig uit Westerhold et al. 2020, Miller et al. 2020 en Rae et al. 2021.

Lees verder →

26 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, Paleoklimatologie

Getagged , , ,

Klimaatverandering is van alle tijden

Geplaatst op 15 november 2020door | 30 reacties

Klimaatverandering is niet iets dat alleen in de huidige tijd plaatsvindt. Het is van alle tijden zoals de dooddoener al aangeeft waar pseudosceptici soms mee aan komen zetten. De klimaatveranderingen van de afgelopen 66 miljoen jaar zijn in een artikel in Science van afgelopen september opnieuw voor het voetlicht gebracht. Ja, ik weet het, ik loop een beetje achter de feiten – eh artikelen – aan, maar het overzicht van Westerhold et al. is te mooi om zomaar te laten passeren.

De temperatuur van het verre verleden kan worden afgeleid uit de verhouding van zuurstofisotopen (zuurstof-18/zuurstof-16) zoals die voorkomen in het kalskelet van zeediertjes, de foraminiferen. Via boringen in de zeebodem kan men kalkskeletjes opdiepen van heel lang geleden. Hoe dieper, hoe ouder de laag en daarmee ook de ouderdom van de kalkskeletjes. Zo ontstaat een klimaattijdmachine in de vorm van restanten van dode zeediertjes. Westerhold en collega’s (waaronder prof. Lourens van de UU) hebben alle beschikbare data van eerdere onderzoeken opnieuw geanalyseerd, gedateerd en aangevuld met nieuwe gegevens om gaten die in de oudere data zaten zo goed mogelijk op te vullen. Het beeld van eerdere onderzoeken (zie bijv. Zachos 2001, Hansen 2013) gaat hiermee niet overboord, maar wordt wel uitgebreid op detailniveau. In figuur 1 hieronder is het gevonden temperatuurverloop weergegeven, aangevuld mogelijke toekomstige temperaturen volgens IPCC-scenario’s.

Figuur 1. Het temperatuurverloop van de afgelopen 66 miljoen jaar, aangevuld met temperatuurreconstructies van de afgelopen 20.000 jaar en de temperatuurprojecties volgens enkele IPCC-scenario’s. Bovenaan de geologische tijdperken en de verdeling in klimaatmodi (Warmhouse – Hothouse – Coolhouse – Icehouse) van Westerhold et al.. Onderaan een schatting van de atmosferische CO2-concentratie. De rode lijn daarin, bij ca. 600 ppm, geeft de grenswaarde aan waarbij tijdens de overgang van het Eoceen naar het Oligoceen de ijskappen werden gevormd. Bron: Westerhold et al. figuur S34.

Lees verder →

30 reacties

Geplaatst in IJstijden, Klimaatwetenschap, Paleoklimatologie

Getagged , ,

Een nieuwe blik op de temperatuur tijdens ons verleden

Geplaatst op 14 juli 2020door | 12 reacties

De illustratie hierboven geeft een fraaie samenvatting van een nieuwe paleoklimatologische studie van Kaufman et al. over de ontwikkeling van de mondiale temperatuur tijdens het Holoceen. Het Holoceen is de geologische periode die ongeveer twaalfduizend jaar geleden begon en waarin wij onze huidige beschaving hebben opgebouwd. De temperatuur van de aarde tijdens ons verleden is onderwerp van veel onderzoek. Het geeft ons een idee hoe de klimaatomstandigheden van onze voorouders moeten zijn geweest en het kan de huidige toestand van het klimaat in perspectief plaatsen. De illustratie laat zien dat de huidige piek in de temperatuur nogal uitsteekt t.o.v. de temperatuur van het Holoceen. Door de onzekerheid in de bepaling van de temperatuur in een dergelijke reconstructie en de lagere tijdsresolutie is het echter niet geheel uit te sluiten dat er de afgelopen twaalfduizend jaar een periode is geweest waarin het ongeveer net zo warm was als nu.

Voorafgaand aan de nieuwe Kaufman-studie is vorig jaar door een consortium van onderzoekers (Pages2K) een nieuwe temperatuurreconstructie van de afgelopen tweeduizend jaar gepubliceerd (zie figuur 1). Het eerste deel van de twee millennia was beduidend warmer dan het laatste deel, met uitzondering van de twintigste eeuw. De eeuwen voor 1850 kenmerkten zich door een langzame afkoeling die rond 1850 werd afgebroken door een sterke opwarming. Opnieuw een bevestiging van de bevindingen van de in de klimaatwereld beroemde artikelen met de hockeystick-grafiek van Mann, Bradley en Hughes uit 1998 en 1999. Volgens het Pages2K-consortium is de snelheid van de recente opwarming veel hoger, over periodes van 20 jaar of meer, dan van elke andere vergelijkbare periode vanaf het jaar 0.
Lees verder →

12 reacties

Geplaatst in Mondiale temperatuur, Paleoklimatologie

Getagged , , ,

Open discussie zomer 2019

Geplaatst op 29 juni 2019door | 174 reacties

In Trouw is er zojuist een mooi interview verschenen met onze Bart Verheggen, een aanrader: Deze klimaatwetenschapper trekt ten strijde tegen de klimaatonzin van Baudet, Trump en de media.

Verder is de meteorologische zomer dit jaar van start gegaan met een forse hittegolf in Zuid-Europa en met een aantal nieuwe records. Er wordt onderzoek gedaan naar hoe de kans op dergelijke extremen beïnvloed wordt door de huidige en toekomstige klimaatverandering — een onderwerp voor een volgende keer.

Klimaatverandering in het verre verleden

Via de mail kregen we de vraag: “Lang in geleden zijn er al eens eerder hele warme perioden geweest met zeer veel ppm CO2 in de atmosfeer. Hoe verhoud zich dat tot de huidige opwarming van de aarde?” Dat is uiteraard al besproken in eerdere blogstukken. Jos Hagelaars vatte het als volgt samen:

De natuurkunde leert ons dat een toename van CO2 in de atmosfeer leidt tot een toename van temperatuur. Een wetmatigheid die uiteraard ook opgaat voor tijden uit het verre verleden voordat er mensen waren. En dat verleden kent inderdaad warme perioden met hoge CO2-concentraties. Een mooi voorbeeld is het PETM zo’n 56 miljoen jaar geleden, een periode van snelle klimaat-verandering in een al warme periode. Warme periodes uit het verleden leren ons trouwens dat relatief kleine fluctuaties in de CO2-concentratie een aanzienlijk effect op de temperatuur hebben.

De mensheid is bezig om het huidige klimaat in hoog tempo te veranderen, aan het einde van deze eeuw hebben we wellicht een mondiale temperatuur die in miljoenen jaren niet meer is voorgekomen. De grootte van de stijging is uiteraard afhankelijk van onze toekomstige broeikasgasemissies. Dat hoge tempo is het grote verschil met het geologische verleden, de snelheid van de verandering is nu veel hoger dan bij klimaatveranderingen uit het verleden.

De mensheid heeft zijn beschaving opgebouwd in het zogenaamde Holoceen, een periode met relatief een stabiel klimaat. We gaan ons later deze eeuw op onbekend terrein voor de mensheid begeven en dat met inmiddels zo’n 7 miljard mensen op aarde. En de klimaatverandering zal niet stoppen 2100, maar vele eeuwen doorgaan. Vooral de zeespiegelstijging zal nog duizenden jaren doorgaan. Het duurt ook meer dan honderdduizend jaar voordat al het menselijke CO2 weer uit de atmosfeer is verdwenen.

Tot zover deze samenvatting. Onze eerdere blogstukken zijn te vinden via het tabje ‘LINKS’ en dan ‘Archief:chronologisch’ bovenaan de pagina. Ook het zoekveld rechtsboven kan behulpzaam zijn.

In deze Open Discussie kunnen inhoudelijke discussies over klimaatwetenschap en klimaatverandering worden gevoerd of voortgezet, die niet direct betrekking hebben op een specifiek blogstuk.

174 reacties

Geplaatst in Communicatie, kooldioxide, Mondiale temperatuur, Paleoklimatologie

Getagged , ,

Wat warme periodes uit het verleden kunnen betekenen voor het heden

Geplaatst op 25 juli 2018door | 178 reacties

Joides Resolution: dit schip doet boringen in de oceaanbodem voor wetenschappelijk onderzoek. Bron: International Ocean Discovery Program JOIDES Resolution Science Operator

De vraag of het op aarde ooit warmer is geweest dan nu komt nogal eens naar voren in discussies over het klimaat. Het meest gemakzuchtige antwoord: ja natuurlijk; vlak na het ontstaan bestond het aardoppervlak uit roodgloeiend, gesmolten gesteente. Dat was veel warmer! Maar ook toen dat gesteente allang was gestold en afgekoeld, en de aarde in veel opzichten leek op die van nu, kwamen er nog warmere periodes voor.

Het Eoceen, 56 tot 33,9 miljoen jaar geleden, was zo’n warme periode. De polen waren ijsvrij in het Eoceen. In het eerste deel van dat tijdperk, ruwweg 5 tot 10 miljoen jaar, was het klimaat er zelfs subtropisch. In de loop van het Eoceen koelde de aarde behoorlijk af. Aan het eind van het Eoceen, ongeveer 34 miljoen jaar geleden, ontstond de ijskap op Antarctica. Uit onderzoek van Margot Cramwinckel van de Universiteit Utrecht en collega’s, onlangs gepubliceerd in Nature, blijkt dat een dalende CO2-concentratie een dominante rol speelde bij deze afkoeling.

Er waren tot op heden vooral aanwijzingen voor afkoeling van de diepe oceaan gedurende het Eoceen. De temperatuur van de diepe oceaan geeft een beeld van de wintertemperatuur in de poolgebieden: juist dan zinkt daar koud water naar de diepte. Klimaatwetenschappers hielden daarom rekening met de mogelijkheid dat de afkoeling geen mondiaal verschijnsel was. Veranderingen in het warmtetransport op aarde zouden vooral de poolgebieden kunnen afkoelen, terwijl het elders misschien wel warmer zou kunnen worden. Dat zou zeker niet onaannemelijk zijn: het verschuiven van continenten tijdens het Eoceen heeft aanzienlijke invloed gehad op de oceaancirculatie op mondiale schaal. Groenland en Europa schoven uit elkaar, evenals Australië en Antarctica. De circulatie in de noordelijke Atlantische Oceaan en in de Zuidelijke Oceaan veranderde daardoor en het warmtetransport in de oceaan dus ook. De ligging van continenten en oceanen begon in de loop van het Eoceen steeds meer op de wereld van nu te lijken. Lees verder →

178 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, Klimaatwetenschap, Mondiale temperatuur, Paleoklimatologie, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged , , , ,

Het smeltende ijs van Antarctica – drie nieuwe artikelen en een mythe

Geplaatst op 19 juni 2018door | 8 reacties

Bijdrage van Antarctica aan de zeespiegelstijging. Bron: Universiteit Utrecht

Vorige week verschenen in Nature drie nieuwe artikelen over Antarctica. Interessant voor geïnteresseerden in de wetenschap, een buitenkansje om verwarring te zaaien voor anderen. Want het is natuurlijk een fluitje van een cent om resultaten of conclusies van, of uitspraken over, die drie onderzoeken door elkaar te klutsen. De onderzoeken hebben allemaal iets te maken met Antarctica en de stabiliteit van de ijskappen, maar daarmee houden de overeenkomsten wel zo ongeveer op. Voor de geïnteresseerden in de wetenschap volgt hier een samenvatting van alle drie.

De massabalans van het Antarctische ijs

Het artikel dat de meeste aandacht trok komt van de Ice sheet Mass Balance Inter-comparison Exercise (IMBIE), een internationale samenwerking ondersteund door ESA en NASA. Het artikel presenteert een massabalans van de Antarctische ijskap over de periode 1992 – 2017. Het team van IMBIE heeft de resultaten van al het onderzoek dat hierover de afgelopen jaren is gepubliceerd bij elkaar gebracht: gravimetrie en altimetrie met satellieten, metingen van de stroomsnelheid van het ijs, meteorologische heranalyses en andere data over sneeuwval en ijssmelt en analyses van bewegingen van de bodem door postglaciale opheffing, bijvoorbeeld. Dat de ijskap massa verliest was al bekend, maar de snelheid waarmee dat gebeurt blijkt aanzienlijk te zijn toegenomen. Dat heeft een aantal van de betrokken onderzoekers wel verrast. Het logische gevolg is dat de bijdrage van Antarctica aan de snelheid waarmee de zeespiegel stijgt ook toeneemt. De afbeelding hieronder geeft het totale massaverlies weer en de bijdrage daaraan van het Antarctisch Schiereiland, West-Antarctica en Oost-Antarctica.

Massabalans van het ijs van het Antarctische continent en drie delen van dat continent. Bron: IMBIE

Lees verder →

8 reacties

Geplaatst in Antarctica, Arctische gebieden, Klimaatwetenschap, Paleoklimatologie, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged ,