De totale uitstoot van koolstofdioxide door de mens kan in minder dan vijf generaties overeenkomen met die van de laatste grote opwarming van de aarde op aarde. nieuwe onderzoeksvondsten.

Uit een nieuwe studie blijkt dat mensen koolstofdioxide in de atmosfeer pompen met een snelheid die negen tot tien keer hoger is dan het broeikasgas dat werd uitgestoten tijdens het Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM), een opwarming van de aarde die ongeveer 56 miljoen jaar geleden plaatsvond.

De resultaten suggereren dat als de koolstofemissies blijven stijgen, de totale hoeveelheid koolstofdioxide die in de atmosfeer is geïnjecteerd sinds mensen fossiele brandstoffen begonnen te verbranden, zou gelijk kunnen zijn aan de hoeveelheid die vrijkwam tijdens de PETM al in 2159.

"Jij en ik zullen hier niet zijn in 2159, maar dat is slechts ongeveer vier generaties verwijderd, " zei Philip Gingerich, een paleoklimaatonderzoeker aan de Universiteit van Michigan en auteur van de nieuwe studie in het AGU-tijdschrift Paleoceanografie en paleoklimatologie . "Als je aan je kinderen en je kleinkinderen begint te denken, en uw achterkleinkinderen, je bent er ongeveer."

Wetenschappers gebruiken de PETM vaak als maatstaf om de moderne klimaatverandering mee te vergelijken. Maar de nieuwe studie laat zien dat we op schema liggen om deze benchmark veel sneller te halen dan eerder werd gedacht. aangezien het tempo van de huidige opwarming veel groter is dan alle klimaatgebeurtenissen die hebben plaatsgevonden sinds het uitsterven van de dinosauriërs.

"Gegeven een business-as-usual veronderstelling voor de toekomst, de CO2-uitstoot die vandaag plaatsvindt, is werkelijk ongekend, zelfs in de context van een evenement als de PETM, " zei Gabriël Bowen, een geofysicus aan de Universiteit van Utah die niet betrokken was bij de nieuwe studie. "We hebben niet veel geologische voorbeelden om uit te putten om te begrijpen hoe de wereld reageert op dat soort verstoringen."

De exacte gevolgen voor het milieu van PETM-achtige koolstofniveaus zijn onduidelijk, maar de verhoogde temperaturen zullen waarschijnlijk veel soorten met uitsterven drijven, waarbij de gelukkigen zich kunnen aanpassen of migreren, volgens Larisa DeSantis, een paleontoloog aan de Vanderbilt University die niet betrokken was bij de nieuwe studie. In aanvulling, het duurt duizenden jaren voordat het klimaatsysteem is afgekoeld, ze zei.

"Het is niet alleen over 100 jaar vanaf nu; het zal een aanzienlijke tijd duren voordat die koolstofdioxide zijn weg terug in de aardkorst vindt, " zei DeSantis. "Het is geen kortetermijngebeurtenis. We zetten ons echt in voor vele duizenden jaren van een warmere wereld als we niet snel actie ondernemen."

Klimaatverandering uit het verleden bestuderen

De PETM was een opwarming van de aarde die ongeveer 56 miljoen jaar geleden plaatsvond. Wetenschappers weten niet wat de oorzaak is, maar tijdens het evenement kwamen enorme hoeveelheden koolstofdioxide vrij in de atmosfeer van de aarde, snel stijgende mondiale temperaturen met 5 tot 8 graden Celsius (9 tot 14 graden Fahrenheit). De gemiddelde mondiale temperatuur tijdens de PETM piekte op ongeveer 23 graden Celsius (73 graden Fahrenheit), ongeveer 7 graden Celsius (13 graden Fahrenheit) hoger dan het huidige gemiddelde.

Wetenschappers denken dat gedurende deze tijd en de warme periode die volgde, de polen waren ijsvrij en het noordpoolgebied was de thuisbasis van palmbomen en krokodillen. Het is niet de heetste aarde ooit, maar de PETM was de warmste periode sinds het uitsterven van de dinosauriërs 66 miljoen jaar geleden.

Wetenschappers kunnen niet precies vaststellen hoeveel koolstof er tijdens de PETM in de atmosfeer is geïnjecteerd of hoe lang de gebeurtenis precies heeft geduurd. Maar hun beste schattingen zeggen tussen 3, 000 en 7, 000 gigaton koolstof verzameld over een periode van 3, 000 tot 20, 000 jaar, gebaseerd op oceaansedimentkernen die veranderingen vertonen in carbonaatmineralen die gedurende deze tijd zijn vastgelegd.

De enorme koolstofafgifte en temperatuurpiek hebben het klimaat op aarde drastisch veranderd, veroorzaakt een grote uitsterving van organismen in de diepe oceaan die een belangrijke schakel zijn in het mariene voedselweb. Landdieren werden kleiner en migreerden naar het noorden naar koelere klimaten. Sommige groepen moderne zoogdieren, inclusief primaten, verscheen voor het eerst kort na de PETM, maar wetenschappers weten niet zeker of dit een direct gevolg is van de snelle veranderingen in het milieu.

Verleden met heden vergelijken

Klimaatwetenschappers gebruiken de PETM als een casestudy om te begrijpen welke veranderingen in het milieu kunnen plaatsvinden onder de huidige door de mens veroorzaakte klimaatverandering en wanneer die veranderingen van kracht kunnen worden. Maar ze kunnen de CO2-uitstoot tijdens het PETM alleen gemiddeld over de hele duur van het evenement - duizenden jaren. Ze weten niet hoe die emissies waren op jaarbasis, dus het is moeilijk om ze te vergelijken met het tempo van de CO2-uitstoot van vandaag.

In de nieuwe studie Gingerich vond een manier om moderne koolstofemissies wiskundig te vergelijken met PETM-emissies op dezelfde tijdschaal. De resultaten toonden aan dat de huidige CO2-emissiepercentages negen tot tien keer hoger zijn dan die tijdens de PETM.

"Naar mij, het maakte echt duidelijk hoe snel en hoe groot de gevolgen zijn van de koolstof die we als mensen produceren, ' zei Gingerich.

De huidige emissies naar de toekomst projecteren, Gingerich ontdekte dat als de uitstoot blijft stijgen, we kunnen over minder dan vijf generaties met een andere PETM-achtige gebeurtenis worden geconfronteerd. De totale hoeveelheid koolstof die in de atmosfeer is opgehoopt, zou de laagste schatting kunnen zijn van de koolstof die is verzameld tijdens de PETM-3, 000 gigaton - in het jaar 2159. Het zou de maximale geschatte uitstoot bereiken - 7, 126 gigaton - in 2278, gebaseerd op de berekeningen van Gingerich. Mensen hebben ongeveer 1 uitgestoten 500 gigaton koolstof vanaf 2016.

"Het feit dat we heel snel een opwarming kunnen bereiken die gelijk is aan het PETM, in de komende paar honderd jaar, is angstaanjagend, ', aldus DeSantis.

De bevindingen suggereren dat wetenschappers mogelijk niet in staat zijn om de ecologische of biologische veranderingen te voorspellen die in de komende jaren zullen plaatsvinden op basis van wat er is gebeurd tijdens de PETM, omdat de opwarming van vandaag zoveel sneller plaatsvindt, volgens DeSantis. Wat voorspellingen moeilijker maakt, is dat het huidige klimaat begint bij een koelere basislijn dan de PETM en dat de soorten die op aarde leven anders zijn dan die van 56 miljoen jaar geleden.

"Het is moeilijk om biotische effecten te vergelijken, omdat de wereld tijdens de PETM heel anders was, " zei DeSantis. "We leven vandaag in een heel andere wereld, met verschillende groepen dieren, met mensen als dominante soort... maar we weten dat er veel negatieve gevolgen zijn van dramatische opwarming voor grote aantallen soorten, inclusief die van ons."