Tijdens de ijstijden, een niet-geïdentificeerd regulerend mechanisme verhinderde dat de CO2-concentraties in de atmosfeer onder een niveau kwamen dat tot op hol geslagen afkoeling had kunnen leiden, meldt een onderzoek uitgevoerd door onderzoekers van de ICTA-UAB en online gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen deze week. De studie suggereert dat het mechanisme mogelijk betrokken is geweest bij de biosfeer, terwijl planten en plankton moeite hadden om te groeien onder zeer lage CO2-niveaus.

Atmosferische CO2-concentraties schommelden over een bereik van 100 ppm (parts per million, in volume) tijdens de ijstijden. De exacte processen achter deze variatie waren moeilijk te lokaliseren, maar het is bekend dat veranderingen in de opslag van koolstof door fotosynthetische organismen een belangrijke rol speelden.

"Toen we de metingen van ijskernen onder de loep namen, merkten we dat de CO2-concentraties in de atmosfeer gedurende een groot deel van de afgelopen 800 bijna 190 ppm schommelden, 000 jaar, maar zeer zelden viel lager, " zei Sarah Eggleston, een onderzoeker aan het Institut of Environmental Science and Technology (ICTA-UAB) en co-auteur van de studie. "Dit was verrassend, omdat het suggereert dat deze zeer lage CO2-concentraties vrij stabiel waren. Bovendien, we weten dat CO2 in het verre geologische verleden vaak erg hoog was, maar we hebben geen bewijs dat de CO2-concentraties ooit lager waren dan 190 ppm."

"We weten dat, gedurende honderdduizenden jaren, CO2 wordt gereguleerd door langzaam te reageren met blootgestelde rotsen", legt Eric Galbraith uit, hoofdauteur van de studie en een ICREA-professor aan ICTA-UAB. "Maar dit zou te langzaam zijn om de stabiliteit gedurende perioden van slechts een paar duizend jaar te verklaren, zoals we zien in de ijskernen. Het moet dus een ander mechanisme zijn geweest dat bij een zeer lage CO2 in werking trad."

De auteurs suggereren dat het hoogstwaarschijnlijk de biosfeer was die de bewoonbare temperaturen handhaafde, omdat bij zeer lage CO2-niveaus, planten en fytoplankton hebben moeite met fotosynthese. Een langzamere groei van deze organismen zou hebben geleid tot minder koolstof in de bodem en in de diepe oceaan, waardoor er meer in de atmosfeer was achtergebleven. en voorkomen dat de CO2-concentraties verder dalen. Dit had mogelijk extreme afkoeling kunnen voorkomen die ertoe zou hebben geleid dat de aarde als een 'sneeuwbal' zou bevriezen.

Echter, de studie bracht geen overeenkomstige regeling aan het licht tijdens de warme delen van de ijstijdcycli, wat suggereert dat de aarde geen soortgelijk mechanisme heeft om snelle opwarming te voorkomen.