Terwijl het verbranden van kolen tegenwoordig de aarde oververhit, ongeveer 300 miljoen jaar geleden, de vorming van steenkool bracht de planeet dicht bij de wereldwijde ijstijd. Voor de eerste keer, wetenschappers tonen het enorme effect aan in een studie die wordt gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Toen bomen in uitgestrekte bossen stierven tijdens het Carboon en het Perm, de koolstofdioxide (CO2) die ze tijdens het groeien uit de atmosfeer hadden opgenomen, werd begraven; het puin van de planten vormde in de loop van de tijd het grootste deel van de steenkool die tegenwoordig als fossiele brandstof wordt gebruikt. Bijgevolg, de CO2-concentratie in de atmosfeer daalde drastisch en de aarde koelde zo af dat ze ternauwernood ontsnapte aan wat wetenschappers een 'sneeuwbaltoestand' noemen.

"Het is nogal ironisch dat het vormen van de steenkool, die tegenwoordig een belangrijke factor is voor de gevaarlijke opwarming van de aarde, ooit bijna leidde tot wereldwijde ijstijd, ", zegt auteur Georg Feulner van het Potsdam Institute for Climate Impact Research. "Echter, dit illustreert de enorme omvang van de kolenproblematiek. De hoeveelheid CO2 die is opgeslagen in de steenkoolreserves van de aarde was ooit groot genoeg om ons klimaat uit balans te brengen. Wanneer het vrijkomt door het verbranden van de steenkool, de CO2 destabiliseert opnieuw het aardsysteem."

De studie onderzoekt de gevoeligheid van het klimaat in een specifieke periode van het diepe verleden van de aarde met behulp van een groot ensemble van computersimulaties. Hoewel sommige van de temperatuurveranderingen in die tijd duidelijk kunnen worden toegeschreven aan de manier waarop de as van onze planeet gekanteld was en de manier waarop deze om de zon cirkelde, het onderzoek laat de grote invloed van CO2-concentraties zien. Schattingen op basis van oude bodems en fossiele bladeren laten zien dat ze sterk fluctueerden en op een gegeven moment zonken tot ongeveer 100 delen CO2 per miljoen delen van alle gassen in de atmosfeer, en mogelijk nog lager. De modelsimulaties laten nu zien dat wereldwijde ijsvorming plaatsvindt onder de 40 delen per miljoen.

Vandaag, CO2-niveaus in de atmosfeer hebben meer dan 400 deeltjes per miljoen bereikt. Kooldioxide werkt als een broeikasgas. De zon verwarmt het aardoppervlak, maar de meeste warmte die door het oppervlak wordt uitgestraald, ontsnapt de ruimte in; CO2 en andere broeikasgassen verhinderen dat een deel van deze warmte ontsnapt, vandaar de opwarming van de planeet.

"We moeten het CO2-gehalte in de atmosfeer zeker onder de 450 delen per miljoen houden om ons klimaat stabiel te houden. en idealiter veel lager dan dat. Het verhogen van de hoeveelheid broeikasgassen boven die limiet betekent dat we onszelf uit de veilige operationele ruimte van de aarde duwen, " zegt Feulner. "Het verleden van de aarde leert ons dat perioden van snelle opwarming vaak werden geassocieerd met massale uitstervingsgebeurtenissen. Dit laat zien dat een stabiel klimaat iets is om te waarderen en te beschermen."