Klimaatveranderingen in het verleden: eerste tekenen van weerbaarheid van tropisch leven, mits anderhalve graad opwarming niet overschreden werd
Nieuwe geologische informatie wijst op enige weerbaarheid van het leven in zee voor opwarming in de tropen. De Utrechtse aardwetenschapper Chris Fokkema ontdekte dat tropische algen in het verre verleden weinig last hadden van een aantal perioden van mondiale opwarming tot anderhalve graad. Deze eencelligen staan aan de basis van voedselwebben en zijn doorgaans juist erg gevoelig voor opwarming. Eerdere studies naar periodes van nog sterkere opwarming laten juist een dramatische achteruitgang zien bij deze organismen. “Ergens voorbij die anderhalve graad treedt er een kantelpunt op.”
Fokkema bestudeerde sedimenten die in de jaren ‘90 uit de oceaanbodem 200 kilometer ten zuiden van Ghana waren opgeboord. Die sedimenten zijn zo’n 54 tot 52 miljoen jaar oud en dateren daarmee uit een periode waarin de continenten min of meer al op hun huidige plek lagen. “Ik wist dus dat ik naar tropisch materiaal zat te kijken,” verduidelijkt de onderzoeker. “Net als nu warmden de tropen minder sterk op dan de polen tijdens verschillende perioden van snelle opwarming. Maar in de tropen zijn organismen erg gevoelig voor opwarming, omdat ze vaak al dichtbij hun optimale temperatuur leven. Een klein beetje opwarming zou dus al heel veel effect kunnen hebben.” Net als op land is deze zogenaamde ‘hittestress’ door klimaatverandering een groot risico voor het leven.
Jacuzzi
In een eerdere periode van vijf graden wereldwijde opwarming, het PETM of Paleoceen-Eoceen Thermisch Maximum van 56 miljoen jaar geleden, werd het in de tropen te warm voor menig eencellige. “De zeewatertemperatuur werd bijna zo hoog als in een jacuzzi. De soortenrijkdom ging toen echt flink achteruit en op sommige locaties verdwenen algen helemaal.” Maar uit Fokkema’s onderzoek blijkt dat een specifieke groep algen, de dinoflagellaten, goed konden omgaan met een opwarming tot anderhalve graad tijdens fases van snelle opwarming tussen 54 en 52 miljoen jaar geleden. Hij concludeert dat de hoeveelheid opwarming bepaalde hoe sterk de invloed van klimaatverandering op de algen was.
Dit resultaat onderschrijft het politieke doel de opwarming niet groter te laten worden dan anderhalve graad
Hoopvol resultaat
Deze eerste tekenen van weerbaarheid voor opwarming leveren een waardevolle aanvulling op onze kennis over de gevolgen van klimaatverandering. Die gegevens kunnen een indicatie geven voor wat er nog te gebeuren staat. “Dit resultaat onderschrijft het politieke doel de opwarming niet groter te laten worden dan anderhalve graad. Het biedt hoop dat de gevolgen van zo’n opwarming inderdaad enigszins beperkt blijven.”
Case studies
Chris Fokkema is bijzonder geïnteresseerd in het vroege Eoceen (56-48 miljoen jaar geleden), een periode waarin de Aarde zo’n 15 °C warmer was dan vandaag en de CO2-concentraties drie tot vijf keer hoger waren dan nu. Daarbovenop kwamen regelmatig nog eens periodes van extra opwarming die lijken op de klimaatverandering van vandaag de dag. Dat zijn voor aardwetenschappers kleine maar interessante case studies die heel relevante inzichten leveren. Soms biedt het verleden namelijk wèl garanties voor de toekomst.
Depot
De boorkernen zijn genomen door het Ocean Drilling Program, de voorloper van het huidige International Ocean Drilling Programme (IODP), dat mede wordt gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Ze liggen opgeslagen in het boorkernendepot van IODP in Bremen. Het onderzoek van promovendus Chris Fokkema is gefinancierd door een beurs van de European Research Council aan zijn begeleider Appy Sluijs.
Artikel
Chris D. Fokkema, Tobias Agterhuis, Danielle Gerritsma, Peter K. Bijl, Marlow J. Cramwinckel, Appy Sluijs, ‘Resilient tropical marine ecosystems during early Eocene global warming events’, Geology, https://doi.org/10.1130/G54281.1