Klimaatverandering is een populair onderwerp in de politiek, de media en de wetenschap. Er wordt veel over gesproken en gepubliceerd. Al die discussie gebeurt niet willekeurig, maar wordt gevoed door internationaal wetenschappelijk onderzoek en de resultaten worden gedeeld over de hele wereld.
Dat het klimaat verandert, daar zijn de klimaatwetenschappers het wel over eens. Maar hoe bepalen ze wat er precies gebeurt. Klimaatwetenschapper Diederik Liebrand levert ook een aandeel aan het internationale onderzoek. Samen met andere wetenschappers levert hij een stukje voor de klimaatspuzzel.
Nou, we leven in een veranderende wereld en daarom is het van belang dat we een beter begrip krijgen over wat die veranderingen veroorzaakt. We weten dat CO2 stijgt, we weten dat de aarde opwarmt, we weten ook dat de mens verantwoordelijk is voor die toename van CO2 en dus ook voor de opwarming van de Aarde. Wat we nog niet precies weten is hoe het klimaatsysteem met zo’n hogere C02 omgaat en wat precies de gevolgen zijn van zo’n warmere wereld. Hoe snel smelten de ijskappen, wat is het gevolg van oceaanstromingen die gaan veranderen. Zeespiegel, dat is voor Nederland erg van belang.
Dat zijn de vragen die we willen beantwoorden. “ Een grote uitdaging, want hoe kijk je met dit onderzoek nou terug in de tijd? Hiervoor zijn technieken en methodes ontwikkeld om inzicht te krijgen in klimaatverschillen tot wel 120 miljoen jaar geleden. Want, door het klimaat in het verleden te bestuderen, krijgen de wetenschappers een beter begrip van het klimaatsysteem van nu en kunnen ze vervolgens nauwkeuriger voorspellen hoe het klimaat zich in de toekomst zal ontwikkelen.
In dit gebouw in Duitsland liggen boorkernen opgeslagen die de afgelopen 50 jaar door verschillende boorexpedities uit de oceaanbodem zijn gehaald. Je kan het zien als een soort ‘bibliotheek’ van de Aardse geschiedenis. Klimaatonderzoekers uit 23 landen die deelnemen aan het Integrated Ocean Drilling Program, gebruiken deze database van boorkernen voor hun onderzoek.
Ook Nederlandse universiteiten en instituten doen mee aan het onderzoek. Daarom is Diederik Liebrand in 2012 mee geweest op dit boorschip, de JOIDES Resolution. “De JOIDES Resolution is een uniek boorschip op de wereld. Het is een schip dat al sinds de jaren tachtig in dienst is van het Ocean Drilling Program en er zijn sindsdien honderden plekken op de oceaanbodem aangeboord en daar is enorm veel klimaatonderzoek uit voort gekomen.
We weten heel erg veel van de oceanen en van het klimaat en van het Systeem Aarde dankzij dit boorschip en dat maakt het ook zo’n bijzondere ervaring om daar zelf op mee te mogen varen. ” Het wetenschappelijk proces begint altijd met een centrale onderzoeksvraag; zoals in Diederik’s geval….Hoe en wanneer is de ijskap op Groenland ontstaan?
Het antwoord ligt verborgen in de sedimenten op de oceaanbodem. Voor de boorexpeditie begint wordt er verkennend seismografisch onderzoek gedaan om de beste boorplek op de oceaanbodem te bepalen. Voor deze expeditie is gekozen voor boorplekken tussen Groenland en Canada, vlak bij Newfoundland. “We zijn nu vanuit Bermuda naar de Newfoundland Ridges gevaren op de noordwestelijke Atlantische oceaan. En dat is een bijzondere plek op de oceaan, want dat is een locatie waar verschillende oceaanstromingen samenkomen.
Je hebt een golfstroom en een Labrador stroming en een Oost-Groenlandse stroming en die komen allemaal samen op deze plek. ” Een interessante plek dus, omdat hier al die oceaanstromingen over miljoenen jaren sedimenten hebben aangevoerd en achtergelaten. In dit sediment vinden de onderzoekers fossieltjes, schelpjes en resten van planten die iets vertellen over het leefmilieu en klimaat uit de oertijd. Door bijvoorbeeld fossieltjes te analyseren op hun chemische samenstelling kunnen onderzoekers zeggen, hoe, wanneer en hoeveel ijs er op Groenland heeft gelegen.
Klimaatonderzoekers en oceanografen zijn erg geïnteresseerd in monsters van de zeebodem, omdat die als het ware een natuurlijk archief vormen van wat er gebeurd is in de geschiedenis van de Aarde. En hier in de oceanen zijn over miljoenen jaren al die sedimenten perfect blijven liggen, dus we kunnen heel gedetailleerd onderzoek doen naar hoe klimaatveranderingen in het verleden gebeurden.
Zodra de expeditie voorbij is begint het onderzoekwerk pas echt. De boorkernen worden zorgvuldig aan land gebracht en opgeslagen. Daarna worden meetresultaten geanalyseerd en duizenden monsters van de boorkern genomen voor verder onderzoek in laboratoria over de hele wereld. Na een paar jaar van analyse kan gaan blijken of de vragen die de onderzoekers zich hebben gesteld ook beantwoord kunnen worden.
“Met die meetgegevens proberen we inderdaad te kijken naar of de ideeën die we hadden, de hypotheses die we wilden testen… of die ook daadwerkelijk uitkomen. En soms bevestigt het inderdaad wat we al dachten… en dat is dan ook heel erg mooi als een theorie bevestigd kan worden. Maar soms zit er een hele opmerkelijke vondsten bij, dat we denken dat iets op een bepaalde manier werkt en dan met de nieuwe meetgegevens blijkt het heel anders te zijn.”
De klimaatonderzoekers zijn dus jaren bezig om het verborgen verleden te ontrafelen en hun uitkomsten vervolgens te publiceren in wetenschappelijke bladen zoals ‘Science’ en ‘Nature’. Zo’n compleet onderzoek, …van het formuleren van de onderzoeksvraag tot aan publicatie van de resultaten kan soms wel 10 jaar duren. “Als klimaatonderzoeker kan je jezelf wel als een soort detective beschouwen. Het is echt dat je puzzelstukjes bij elkaar moet verzamelen en in de goede plek moet leggen om weer een heel klein stapje vooruit te komen in het begrip van het klimaatsysteem.
Het is een enorm complex systeem waar we de grote lijnen, de fysica…die begrijpen we wel, maar de precieze uitwerking op verschillende schalen is natuurlijk nog onbekend. Dus ik denk dat er nog voor decennia aan onderzoek gedaan kan worden.” Het onderzoeksproces van Diederik’s expeditie zal de komende jaren gaan zorgen voor nieuwe kennis over het klimaatsysteem, maar de uitkomsten zullen ongetwijfeld ook weer vragen oproepen. Vragen die vervolgens weer kunnen leiden tot nieuw onderzoek en boorexpedities. Want ondanks dat met iedere expeditie onze kennis wordt vergroot, is er nog heel veel te ontdekken.
