Onderzoekers die een snelle opwarming van de aarde bestuderen, ongeveer 56 miljoen jaar geleden, hebben aangetoond dat er grote veranderingen optreden in de intensiteit van regenval en overstromingen. De bevindingen wijzen op enkele van de waarschijnlijke implicaties als de huidige trends van stijgende koolstofdioxide en het broeikaseffect zich voortzetten.

Het volgt op veel discussie over de aard van de wereldwijde verandering in een warmere 21e eeuw tijdens de COP23-klimaatonderhandelingen in Bonn vorige week.

Het nieuwe onderzoek, voorgelegd aan Klimaat van het verleden Discussies, geleid door een team van de Universiteit van Birmingham, en waarbij meerdere Britse instellingen en de British Geological Survey betrokken zijn, probeerde deze vraag aan te pakken met behulp van records van een grote opwarming in het verleden van de aarde.

De snelle opwarming van de aarde, ~56 miljoen jaar geleden, bekend als het "Paleoceen Eoceen Thermal Maximum" of PETM heeft dergelijke inzichten opgeleverd.

Het team ontwikkelde gedetailleerde verslagen van de PETM-gebeurtenis op basis van een reeks mariene sedimentaire gesteenten, nu blootgesteld aan de kust van het Baskenland in het noordwesten van Spanje.

Voordat, tijdens en na de PETM, deze sedimenten werden afgezet op de zeebodem aan de rand van de Atlantische Oceaan, op een diepte van ~1000m, op de grens tussen de continenten en de open oceaan. De sedimenten bestaan ​​uit microscopisch kleine schelpen van calciumcarbonaat en fijnkorrelig klei- en slibsediment dat wordt aangespoeld vanuit het nabijgelegen Europese continent.

Opmerkelijk, de nieuwe gegevens laten zien dat de sedimentaanvoer van het land naar deze locatie in de diepe oceaan verviervoudigde tijdens het PETM-evenement. Het team associeert dit met grote veranderingen in de regenvalpatronen op het land, met opwarming die meer extreme regenval veroorzaakt, met overstromingen en de daarmee gepaard gaande erosie en transport van sedimenten naar de oceanen.

"Er zijn verbluffende records van het PETM-evenement in Noord-Spanje", zegt hoofdauteur Dr. Tom Dunkley Jones, "inclusief records van oude landomgevingen die grote veranderingen hebben ondergaan als reactie op de toegenomen regenval aan het begin van het evenement. Nu hebben we een directe link naar de diepe oceaan, waar een deel van het van het land geërodeerde materiaal uiteindelijk terechtkomt."

Dr. Stephen Grimes van Plymouth University, die het onderzoeksproject heeft opgestart, benadrukte de klimaatveranderingen die deze toename van sedimenterosie en transport moeten hebben veroorzaakt - "We hebben klimaatmodelsimulaties van het effect van opwarming op regenval tijdens het PETM-evenement, en ze tonen enkele veranderingen in de gemiddelde hoeveelheid neerslag, maar de grootste verandering is hoe deze regenval wordt verpakt - het concentreert zich in snellere, extreme gebeurtenissen - grotere en grotere stormen."

Dit past bij wat het team ziet in de snelheid van sedimentaccumulatie in de diepzee - grote overstromingen die meer sediment transporteren, en het verder verplaatsen.

Professor Melanie Leng, van de British Geological Survey en de Universiteit van Nottingham, en co-auteur van de studie maakt zich zorgen over wat dit betekent voor de toekomst, "Uit de gegevens van de PETM, zoals deze, het is heel duidelijk geworden dat de opwarming van de aarde grote veranderingen veroorzaakt in de patronen en intensiteit van regenval. Deze veranderingen zijn zo groot dat we er bewijs van zien in het geologische record, als een veelvoudige toename van de massa sedimenten die van het land naar de oceanen wordt getransporteerd. Dit kan ingrijpende gevolgen hebben voor ondiepe mariene ecosystemen, en dat is precies wat we zien bij het PETM."

Hoewel de wereld tijdens de PETM met meer dan 4ºC is opgewarmd, en dit gebeurde heel snel gedurende een periode van natuurlijke klimaatverandering (tussen vijf en tienduizend jaar), het was langzamer dan wat wordt waargenomen in de opwarming van de 21e eeuw.

"We worden nu geconfronteerd met het potentieel voor een opwarming van 2ºC of meer in minder dan twee eeuwen, " zei dr. Dunkley Jones, "Dit is meer dan een orde van grootte sneller dan de opwarming aan het begin van de PETM. Het geologische record laat zien dat wanneer de planeet zo veel en zo snel opwarmt, er zullen grote veranderingen optreden bij overstromingen, erosie en sedimenttransport."