Fossiele bladeren van 56 miljoen jaar geleden laten zien dat een grote uitstoot van koolstofdioxide in de atmosfeer de grootste piek in de mondiale temperatuur in 66 miljoen jaar veroorzaakte.

Bij deze gebeurtenis – bekend als het Paleocene-Eocene Thermal Maximum, of PETM – kwam meer dan 3 biljoen ton koolstof in de atmosfeer terecht als gevolg van vulkanische activiteit of het vrijkomen van methaan uit de zeebodem.

Dit zorgde ervoor dat de gemiddelde temperatuur op aarde over een periode van ongeveer 20.000 jaar met 5 tot 8 graden Celsius (ongeveer 9 tot 14 graden Fahrenheit) steeg, waardoor een aantal soorten werd uitgeroeid en een grote verschuiving in de verspreiding van planten en dieren werd veroorzaakt.

Deze gebeurtenis laat zien hoe gevoelig het klimaat op aarde is voor veranderingen in de koolstofcyclus, en heeft implicaties voor de huidige klimaatcrisis, zegt Benjamin Burger van de Universiteit van Arizona, hoofdauteur van een artikel waarin de bevindingen worden beschreven, gepubliceerd in het tijdschrift Science.

“We wisten dat de PETM een groot probleem was, maar wat we ontdekten was dat het zelfs groter was dan we dachten. Dit is de meest significante uitstoot van koolstof in de afgelopen 66 miljoen jaar en veroorzaakte de grootste temperatuurstijging”, zei hij.

Het onderzoeksteam analyseerde fossiele bladeren verzameld uit Tanzania, Ellesmere Island, Canada en New Mexico. Ze gebruikten geavanceerde technieken om het kooldioxidegehalte in de atmosfeer te schatten op het moment dat de bladeren werden gevormd.

De resultaten toonden aan dat de atmosferische kooldioxideconcentratie tijdens de PETM ongeveer 2.500 delen per miljoen (ppm) bedroeg, vergeleken met een pre-industriële concentratie van ongeveer 280 ppm.

De snelle toename van kooldioxide veroorzaakte een grote toename van de plantengroei, wat op zijn beurt leidde tot een verkoelend effect op het klimaat, aldus Burger. “De planten zogen al die extra koolstof uit de atmosfeer, waardoor de temperaturen stabiliseerden.”

Het onderzoeksteam vond ook bewijs van een massale uitsterving van bepaalde soorten planten tijdens de PETM. Zij denken dat dit werd veroorzaakt door een combinatie van de snelle temperatuurstijging en de verschuiving in de verspreiding van plantensoorten.

“Ik wil dat mensen nadenken over wat er gebeurt als je heel snel een enorme hoeveelheid koolstof in de atmosfeer pompt”, zei Burger. “Het zorgt ervoor dat het klimaatsysteem van de aarde zeer snel verandert, en dat kan catastrofale gevolgen hebben.”