Ik lees een belangrijk wetenschappelijk rapport over de oorzaken van klimaatverandering en de effecten die het kan hebben in de toekomst. Het is opgesteld door het IPCC, waarin wetenschappers uit de hele wereld zijn vertegenwoordigd.
Dat rapport zegt dat het zeker is dat de aarde opwarmt. En dat de uitstoot van CO2 door de mens de oorzaak is. Het stelt dat bij een verdubbeling van CO2 concentratie de temperatuur op aarde uiteindelijk zal stijgen met wel 1,5 tot 4,5 graden.
Maar ja, dat is wel een hele ruime marge van maar liefst 3 graden! En dat kan zomaar het verschil betekenen tussen het wel of niet smelten van de ijskap op Groenland. Tussen wel of geen kantelpunt, dus. Vandaar dat wetenschappers hard aan modellen werken om preciezer te voorspellen hoe gevoelig ons klimaat is voor de toename van CO2 en wat dat voor gevolgen heeft voor de gemiddelde temperatuur in de atmosfeer.
Dit is Joost. Hij doet onderzoek aan de Universiteit Utrecht en is gespecialiseerd in algen waarmee we CO2 uit het verleden kunnen reconstrueren. Joost! Een marge van drie graden, dat is toch veel te veel?
Ja, dat vind ik ook. De klimaatmodellen die we gebruiken om de toekomstige temperatuur op aarde te voorspellen zijn het gewoon niet eens over de gevoeligheid van het klimaat voor een stijgende CO2 concentratie.
Oke, en wat nu?
Kijk, om die modelvoorspellingen van het klimaat in de toekomst te verbeteren moeten we ze testen met data over het klimaat van het verleden. Daarmee kunnen we de klimaatgevoeligheid voor CO2 uit het verleden bepalen, het liefst van perioden waarin het klimaat leek op wat we in de toekomst verwachten. Die data verkrijgen we door boringen te doen in de diepzee.
Hoe dieper we boren, hoe verder we het geologische verleden in duiken. En in de laagjes in de boorkernen zijn fossielen van organismen te vinden die in het verleden in zee leefden bij de toenmalige temperatuur en CO2 concentratie. En in die fossielen zit informatie opgeslagen over de toenmalige temperatuur en de CO2 concentratie in de atmosfeer. We moeten alleen wel weten hoe we die informatie eruit halen. Voor de reconstructie van temperatuur hebben we al hele goede methodes ontwikkeld. Maar het is een stuk lastiger om CO2 heel precies te reconstrueren.
Hoe komt dat dan?
Dat zal ik je even laten zien.
Mijn collega Caitlyn en ik doen beide onderzoek naar algen die duizenden jaren geleden leefden.
Maar waarom dan juist algen, wat vertellen die jullie?
Maar hoe reconstrueer je nou de CO2 concentratie aan de hand van zo’n dood algje?
Ik kijk in mijn onderzoek naar een heel specifieke alg, de ‘Dinoflagellaat’. Deze maakt een soort survival tentje van organisch materiaal, een soort plastic, dat achterblijft in de diepzeemodder waar ik het al over had. En de isotopische samenstelling van dit tentje vertelt mij iets over de CO2 concentratie.
Isotopi… sorry, wat?! Je moet mij echt even uitleggen wat je hier bedoelt.
Isotopen zijn atomen van hetzelfde element, zoals koolstof of waterstof, maar met een verschillende massa. Ze hebben dezelfde hoeveelheid protonen in de kern maar een verschillend aantal neutronen. En daarom reageren ze net even anders. Maar kom even mee, dan laat ik het je even zien.
Deze studenten zijn onze algen. We weten dat algen koolstof tot zich nemen. Koolstof komt voor in twee stabiele isotopen (een met de massa 12 en een met 13) zoals je in deze bak kan zien; de zwaardere onderop, daar zijn er vrij weinig van. En de lichtere bovenop, dat zijn er vrij veel. Laten we eens kijken wat er gebeurt als onze algen deze isotopen tot zich nemen.
De studenten happen nu om de beurt in de bak met water. Een hilarisch beeld waarin het op zal vallen hoe relatief makkelijk de lichtere snoepjes gegeten worden. Toch zullen er naar mate het experiment vordert ook snoepjes van de bodem gepakt worden, aangezien er steeds minder lichte te vinden zijn.
Zoals je kan zien was het voor onze algen een stuk eenvoudiger om de lichte isotopen tot zich te nemen. Maar naarmate er minder lichte isotopen over waren pakken de algen ook de zware.
Ja, dat komt natuurlijk omdat er over het algemeen steeds minder lichte koolstof isotopen zijn.
Precies! Als Dinoflagellaten meer zware isotopen tot zich nemen weten we dat de concentratie van koolstof in het algemeen laag moet zijn. En dus is dat een teken dat er in dit geval relatief weinig CO2 in de atmosfeer heeft gezeten.
En hoe helpt dit ons precies bij het onderzoek naar klimaatgevoeligheid en kantelpunten?
Nou ja, als onze nieuwe methodes zo meteen echt werken dan kunnen we dus preciezer zeggen hoe sterk te temperatuur in het verleden veranderde bij een bepaalde verandering van de CO2 concentratie. Dan kunnen we dus ook beter voorspellen bij welke CO2 concentratie in de toekomst de Groenlandse ijskap een kantelpunt zal overschrijden.
En wat heeft jullie doen besluiten de wetenschap in te gaan? Omdat het leuk is studenten in een bak water te drukken?”
Misschien vind je nooit iets… but oh boy, the excitement of finding something new!
