Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Southampton suggereert dat, in de komende 100 tot 200 jaar, kooldioxideconcentraties in de atmosfeer van de aarde zullen richting waarden gaan die sinds het Trias niet zijn gezien, 200 miljoen jaar geleden. Verder, tegen de 23e eeuw, het klimaat zou een warmte kunnen bereiken die in 420 miljoen jaar niet is gezien.

De studie, gepubliceerd in Natuurcommunicatie , verzamelde meer dan 1200 schattingen van oude atmosferische kooldioxide (CO2) -concentraties om een ​​continu record te produceren dat bijna een half miljard jaar teruggaat. Het concludeert dat als de mensheid in de toekomst alle beschikbare fossiele brandstoffen verbrandt, de niveaus van CO2 in de atmosfeer hebben mogelijk geen geologisch bewaarde equivalent tijdens deze periode van 420 miljoen jaar.

De onderzoekers onderzochten gepubliceerde gegevens over gefossiliseerde planten, de isotopensamenstelling van koolstof in de bodem en de oceanen, en de boorisotopensamenstelling van fossiele schelpen. Gavin Foster, hoofdauteur en hoogleraar isotopengeochemie aan de Universiteit van Southampton, legt uit:"We kunnen CO2-concentraties van miljoenen jaren geleden niet direct meten. In plaats daarvan vertrouwen we op indirecte 'proxy's' in het gesteente. In deze studie we hebben alle beschikbare gepubliceerde gegevens van verschillende soorten proxy's verzameld om een ​​continu record van oude CO2-niveaus te produceren."

Deze schat aan gegevens laat zien dat de CO2-concentraties in deze periode van nature fluctueren op een tijdschaal van meerdere miljoenen jaren, van ongeveer 200-400 deeltjes per miljoen (ppm) tijdens koude 'ijskast'-periodes tot 3000 ppm tijdens tussenliggende warme 'kas'-periodes. Hoewel er aanwijzingen zijn dat ons klimaat in het verleden sterk heeft gefluctueerd (met de aarde momenteel in een koudere periode), het laat ook zien dat de huidige snelheid van klimaatverandering hoogst ongebruikelijk is.

Kooldioxide is een krachtig broeikasgas en in de afgelopen 150 jaar is het gebruik van fossiele brandstoffen door de mensheid gestegen van 280 ppm in het pre-industrialisatietijdperk tot bijna 405 ppm in 2016. niet alleen CO2 bepaalt het klimaat van onze planeet, uiteindelijk is zowel de sterkte van het broeikaseffect als de hoeveelheid binnenkomend zonlicht van belang. Veranderingen in beide parameters kunnen klimaatverandering forceren.

"Door kernreacties in sterren, zoals onze zon, na verloop van tijd worden ze helderder, " voegt co-auteur Dan Lunt toe, Hoogleraar klimaatwetenschap aan de Universiteit van Bristol. "Dit betekent dat, hoewel de kooldioxideconcentraties honderden miljoenen jaren geleden hoog waren, het netto opwarmend effect van CO2 en zonlicht was minder. Onze nieuwe CO2-compilatie lijkt in de loop van de tijd gemiddeld geleidelijk te zijn afgenomen met ongeveer 3-4 ppm per miljoen jaar. Dit klinkt misschien niet als veel, maar het is eigenlijk net genoeg om het opwarmende effect teniet te doen dat wordt veroorzaakt door de zon die in de loop van de tijd helderder wordt, dus op de lange termijn lijkt het netto-effect van beide gemiddeld vrijwel constant te zijn geweest."

Dit samenspel tussen koolstofdioxide en de helderheid van de zon heeft fascinerende implicaties voor de geschiedenis van het leven op aarde. Co-auteur professor Dana Royer, van de Wesleyan University in de VS, legt uit:"Tot nu toe was het een beetje een puzzel waarom, ondanks dat de output van de zon in de loop van de tijd langzaam is toegenomen, Er is weinig bewijs voor een vergelijkbare langdurige opwarming van het klimaat. Onze bevinding van weinig verandering in de netto klimaatforcering biedt een verklaring voor waarom het klimaat op aarde relatief stabiel is gebleven, en binnen de grenzen die al die tijd geschikt zijn voor het leven."

Deze langetermijnvisie biedt ook een waardevol perspectief op toekomstige klimaatverandering. Het is algemeen bekend dat het klimaat tegenwoordig verandert met snelheden die ver boven de geologische norm liggen. Als de mensheid er niet in slaagt de stijgende CO2 aan te pakken en alle direct beschikbare fossiele brandstoffen verbrandt, tegen 2250 n.Chr. zal CO2 rond de 2000 ppm liggen - niveaus die sinds 200 miljoen jaar geleden niet meer zijn gezien.

Professor Foster voegt toe:"Echter, omdat de zon toen zwakker was, de netto klimaatforcering 200 miljoen jaar geleden was lager dan we zouden ervaren in zo'n hoge CO2-toekomst. Dus niet alleen zal de resulterende klimaatverandering sneller zijn dan alles wat de aarde in miljoenen jaren heeft gezien, het klimaat dat zal bestaan ​​zal waarschijnlijk geen natuurlijke tegenhanger hebben, voor zover we kunnen nagaan, in ten minste de laatste 420 miljoen jaar."