CO2 Proxy-gegevens

Globigerinoides ruber | Afbeelding door HJ Spero

Afbeeldingbron: Smithsonian National Museum of Natural History

 

Deze kleurrijke foraminifeer, een Globigerinoides ruber (G. ruber), werd gevonden op ongeveer 3 meter diepte in de oceaan nabij de kust van Puerto Rico. De donkere schelp in het midden is omgeven door symbiotische algen (de kleine gele puntjes) en stekels die eraf vallen wanneer het dier sterft, waardoor de schelp zelf bewaard blijft in het fossiele archief. Sterker nog, enkele oude voorouders van deze G. ruber hebben wetenschappers in staat gesteld de CO₂-proxygegevens te verdubbelen, voorbij de huidige leeftijdsgrens van 1 miljoen jaar voor ijskernen.

IJskernrecords bieden een proxyrecord met hoge resolutie van atmosferen en klimaten uit het verleden. Wetenschappers combineren vele soorten proxy-records om de omgevingsomstandigheden van duizenden tot vele miljoenen jaren geleden te reconstrueren. Andere voorbeelden van proxy-bewijs zijn onder meer sedimenten in meren en oceanen en microfossielen. Meerdere records zijn geïntegreerd met waarnemingen van het hedendaagse aardse systeem om vroegere atmosferen en klimaten te reconstrueren. Dit wetenschappelijke werk vergroot ons begrip van hoe het aardsysteem werkt en helpt bij het voorspellen van toekomstige klimaten.

Van belang voor de samenstelling van vroegere atmosferen, analyseerden Bärbel Hönisch en andere wetenschappers (2009) een sedimentkern uit de bodem van de Atlantische Oceaan ten westen van Sierra Leone. Van de oeroude schelpen van G. ruber in de sedimentkern ontwikkelden ze een record met hoge resolutie van zuurstofisotopen (δ18O). Dit leverde onder meer bewijs op dat atmosferische CO2 niveaus schommelden tussen 213 ppm (+ 30 / -28) en 283 ppm (+ 30 / -32) in de periode van 900,000 jaar geleden tot 2.1 miljoen jaar geleden. Dit is vergelijkbaar met het bereik van 172 tot 300 ppm vastgesteld door het ijskernrecord.

Hönisch en haar medeonderzoekers hadden geen luchtbellen die ouder waren dan 800,000 jaar. Ze baseerden zich op minder direct, geologisch bewijs om de kennis over de CO₂-niveaus in de oceanen en de atmosfeer te vergroten en uit te breiden tot meer dan een miljoen jaar in het 'diepe verleden'.

Wat betreft de klimaattoestanden tussen 2.6 en 5.3 miljoen jaar geleden, tijdens het Plioceen-tijdperk, CO2 niveaus lijken vergelijkbaar met die van vandaag, en modellen suggereren dat de mondiale temperaturen 3 ° C tot 4 ° C warmer waren dan pre-industriële klimaten (Yhang et al., 2014). In 2020 stond een studie centraal CO2 in vaatplanten van terrestrische sedimenten gevonden dat CO2 is minstens de afgelopen 7 miljoen jaar onder het huidige niveau gebleven, en mogelijk de afgelopen 23 miljoen jaar (Cui et al., 2020).

Wetenschappers hebben de geschiedenis van deze planeet bestudeerd sinds de vorming ervan 4.54 miljard jaar geleden. Er zijn aanwijzingen dat het waarschijnlijk miljoenen jaren geleden is sinds atmosferisch CO2 en de mondiale temperaturen waren hoger dan ze nu zijn (Hönisch et al., 2009; Yhang et al., 2013; Zhang et al, 2014). Zoals we leren over het verleden, hebben de feiten van warmere klimaten zo lang geleden minder directe relevantie voor onze soort die pas 200,000 jaar geleden opkwam. Het is minder relevant voor de stabiele omstandigheden waarin de beschaving zich de afgelopen 12,000 jaar heeft ontwikkeld.

 

"Als de mensheid wil een planeet vergelijkbaar is met die waarop de beschaving ontwikkeld en waarop het leven op aarde te behouden is aangepast, paleoklimaat bewijs en voortdurende klimaatverandering suggereren dat de CO2 moet worden verlaagd ten opzichte van de huidige 385 ppm tot maximaal 350 ppm."

~ James Hansen et al. (2008)

 

Artikelen

 

Science Daily Juni 2020 | Sfeervol vandaag CO2 niveaus groter dan 23 miljoen jaar record 

Geologie 2020 | Een 23 mijn record van lage atmosferische CO2

Science Daily 2009 [Persbericht] CO₂ -concentratie hoger dan in de afgelopen 2.1 miljoen jaar

Aardinstituut Columbia Universiteit, 2009: CO₂- concentratie vandaag hoger dan in de afgelopen 2.1 miljoen jaar.

National Geographic 2009  CO2 hoogste niveaus in twee miljoen jaar

AGW Observer- rapporten over atmosferische CO₂ op basis van proxy's [tot 2011]

USGS 2007 Indelingen van geologische tijd

 

Referenties

Cui, Y., Schubert, BA, Jahren, AH (2020). Een 23 mijn record van lage atmosferische CO2. Geologie. dHoi: https://doi.org/10.1130/G47681.1 [pdf]

Hansen, J., Sato, M., Kharecha, P., Beerling, D., Berner, R., Masson-Delmotte, V., . . . Zachos, JC (2008). Doelstelling atmosferische CO₂ : Waar moet de mensheid zich op richten? [arXiv:0804.1126, physics.ao-ph]. Open Science Atmospheric Journal, 2, 217-231. doi:10.2174/1874282300802010217 [ bron + .pdf ]

Hönisch, B., Hemming, NG, Archer, D., Siddall, M., & McManus, JF (2009). Atmosferische koolstofdioxideconcentratie tijdens de overgang van het Midden-Pleistoceen . Science, 324(5934), 1551-1554. doi:10.1126/science.1171477 [ bron + researchgate.pdf ]

Zhang, YG, Pagani, M., Liu, Z., Bohaty, SM, & DeConto, R. (2013). Een 40 miljoen jaar oude geschiedenis van atmosferische CO₂ . Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 371(2001), 1-20. doi:10.1098/rsta.2013.0096 [ bron + .pdf ]

Zhang, YG, Pagani, M., & Liu, Z. (2014). Een 12 miljoen jaar durende temperatuurgeschiedenis van de tropische Stille Oceaan . Science, 344(6179), 84-87. doi:10.1126/science.1246172 [ source + columbia u .pdf ]