Nieuw onderzoek, gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , heeft een nieuwe methode geschetst voor het schatten van het oude atmosferische watergehalte op basis van was van fossiele plantenbladeren.

Naarmate het aardoppervlak en de atmosfeer opwarmen, de hoeveelheid vocht - waterdamp - in de atmosfeer zal toenemen. Inzicht in de omvang van deze toename is belangrijk voor het voorspellen van toekomstige klimaten, aangezien waterdamp een aanzienlijk broeikasgas is. Het atmosferische vochtgehalte heeft ook invloed op de patronen en intensiteit van regenval.

De relatie tussen temperatuur en vochtgehalte kan worden onderzocht door de studie van intervallen in de geschiedenis van de aarde toen klimaten aanzienlijk warmer waren dan die in moderne tijden, die een methode vereist voor het schatten van het oude atmosferische vochtgehalte.

Dokter Yvette Eley, van de Universiteit van Birmingham, uitgelegd, "Als we willen begrijpen hoe de aarde zou werken met een klimaat dat aanzienlijk warmer is dan nu, we moeten intervallen van miljoenen jaren in het verleden bestuderen - bemoeilijkt omdat deze warme klimaten veel ouder zijn dan onze oudste klimaatrecords van Antarctische ijskernen (minder dan een miljoen jaar oud)."

Het is een hele uitdaging om te proberen klimaateigenschappen die verband houden met de atmosfeer - zoals regenval en atmosferisch vochtgehalte - in zulke oude tijden te begrijpen. bestaande methoden, met behulp van calciumcarbonaatconcreties die zich in de bodem vormen, of de chemie van gefossiliseerde zoogdiertanden, worden beide gehinderd door hun relatieve zeldzaamheid in oude sedimenten.

Dr. Eley heeft toegevoegd, "Onze nieuwe benadering voor het kwantificeren van het oude atmosferische vochtgehalte is gebaseerd op de fundamentele eigenschappen van plantenbladeren, en hoe ze hun beschermende wasachtige omhulsels veranderen als reactie op waterstress. Deze bladwas is taai en resistent, en worden regelmatig gevonden als wat we biomarkerverbindingen noemen in oude rivieren, meer en zelfs mariene sedimenten."

Een methode voor het schatten van het oude vochtgehalte op basis van deze plantaardige wasverbindingen overwint de beperkingen van andere methoden, omdat plantenwassen vaak worden aangetroffen in bodems en sedimenten die tientallen of zelfs honderden miljoenen jaren teruggaan en in vele omgevingen.

De validiteit van deze nieuwe tool werd bewezen in studies van moderne bodems in de VS en Midden-Amerika, uitgevoerd door het onderzoeksteam van universitair hoofddocent Michael Hren in het Center for Integrative Geosciences aan de Universiteit van Connecticut. Deze studies toonden een duidelijk verband aan tussen de chemie van deze wasachtige verbindingen en de hoeveelheid vocht in de atmosfeer.

"Wat we zien is dat de verdeling van organische verbindingen die in de bodem worden bewaard, sterk gerelateerd lijkt te zijn aan het verschil tussen hoeveel water er in een luchtmassa zit, en hoeveel de luchtmassa kan bevatten, of wat bekend staat als het dampdrukdeficit, ’ zegt dokter Hren.

Eley en Hren pasten vervolgens hun nieuwe proxy toe om het vochtgehalte in de atmosfeer in Centraal-Spanje te reconstrueren gedurende een interval van 15 tot 17 miljoen jaar geleden.

Hoewel constant veel warmer dan pre-industriële omstandigheden, dit interval markeert een van de afkoelingsstappen die hebben geleid tot de ontwikkeling van de moderne wereld. De nieuwe gegevens bevestigen de verwachtingen van klimaatmodellen, dat atmosferische koeling gepaard gaat met minder luchtvochtigheid. De gereconstrueerde veranderingen in luchtvochtigheid komen ook overeen met resultaten van andere onafhankelijke proxy's die zijn gebruikt om veranderingen in temperatuur en regenval in de regio te onderzoeken.

Dr. Eley zei, "Dit geeft ons het vertrouwen dat onze proxy werkt, en we hebben alle reden om te geloven dat dit zal gebeuren voor toekomstige verkenningen in het nog diepere verleden. We hopen dat de resultaten van deze verkenning directe gegevens zullen opleveren om ons begrip van de relatie tussen het broeikaseffect, atmosferisch vochtgehalte en regenvalsystemen."