Nieuwe onderzoeksresultaten tonen aan dat toen de wereld miljoenen jaren geleden opwarmde, de omstandigheden in de tropen hebben het misschien zo heet gemaakt dat sommige organismen niet konden overleven.

Langdurige theorieën uit de jaren tachtig suggereren dat naarmate de rest van de aarde opwarmt, de tropische temperaturen zouden strikt worden beperkt, of geregeld door een interne 'thermostaat'. Deze theorieën zijn controversieel, maar het debat is van groot belang omdat de tropen en subtropen de helft van het aardoppervlak beslaan, meer dan de helft van de biodiversiteit op aarde, evenals meer dan de helft van de menselijke wereldbevolking. Maar nieuw geologisch en klimaatgebaseerd onderzoek geeft aan dat de tropen 56 miljoen jaar geleden een temperatuur hebben bereikt, dat was, inderdaad, te warm voor levende organismen om te overleven in delen van de tropen.

Die conclusie wordt gedetailleerd beschreven in het artikel "Extreme Warmth and Heat-Stressed Plankton in the Tropics during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum, " gepubliceerd door het online tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang en co-auteur van Matthew Huber, professor in de aarde, Sfeervol, en afdeling Planetaire Wetenschappen aan de Purdue University en lid van het Purdue Climate Change Research Center. Huber's bijdrage was gericht op klimaatmodellering en interpretatie van paleoklimaatgegevens binnen de context van modern theoretisch begrip. Een deel van dit werk werd uitgevoerd terwijl Huber ook aan de Universiteit van New Hampshire werkte.

De Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM) periode vond 56 miljoen jaar geleden plaats en wordt beschouwd als de warmste periode van de afgelopen 100 miljoen jaar. Wereldwijde temperaturen snel opgewarmd met ongeveer 5 graden Celsius (9 F), van een toch al stomende basistemperatuur, en deze studie levert het eerste overtuigende bewijs dat de tropen in die tijd ook met ongeveer 3 graden Celsius (5 F) zijn opgewarmd.

"De gegevens die in dit onderzoek zijn geproduceerd, geven aan dat toen de tropen dat laatste beetje opwarmden, een drempel werd overschreden en delen van de tropische biosfeer lijken te zijn uitgestorven, Huber zei. "Dit is de eerste keer dat we echt goede informatie hebben gevonden, op een zeer gedetailleerde manier, waar we in de afgelopen 60 miljoen jaar grote veranderingen in de tropen zagen die direct verband hielden met opwarming voorbij een belangrijke drempel."

Het onderzoek is uniek vanwege de kwaliteit van de gebruikte geologische archieven. Geologische gegevens van het PETM zijn moeilijk te vinden, vooral uit een gebied van de tropen, zei Huber. Het onderzoek was gebaseerd op een ondiepe mariene sedimentaire sectie afgezet in Nigeria.

"We vinden geen 50 miljoen jaar oude thermometers op de bodem van de oceaan, Huber zei. "Wat we wel vinden zijn schelpen, en we gebruiken de isotopen van koolstof en zuurstof in de schelpen, aangevuld met temperatuurproxy's van organisch materiaal, om iets te zeggen over de koolstofkringloop en over de temperatuur in het verleden."

Er zijn twee onderzoeksmethoden gebruikt om de temperatuur tijdens de PETM te beoordelen, een die isotopen in schelpen gebruikt, terwijl de andere organische residuen in diepzeegevoelens onderzocht. De biotische gegevens die van levende organismen zijn achtergelaten, geven aan dat ze stierven terwijl de omstandigheden aan het opwarmen waren.

Als de tropen de temperatuur niet kunnen regelen en geen interne thermostaat hebben, dat het toekomstige denken over klimaatverandering zou moeten hervormen, zei Huber.

"Als je zegt dat er geen tropische thermostaat is, dan de helft van de biodiversiteit in de wereld - meer dan de helft van de wereldbevolking, de tropische regenwouden, de riffen, Indië, Brazilië - deze dichtbevolkte en zeer belangrijke landen hebben niets om te voorkomen dat ze aanzienlijk opwarmen boven de omstandigheden waaraan mensen gewend zijn, " hij zei.

De trends in temperatuurstijgingen in de tropen zijn vergelijkbaar met die in andere delen van de wereld, maar andere records waren tot nu toe zeer schaars en beperkt.