Uit nieuw onderzoek blijkt dat de beweging van de tektonische platen van de aarde – met name het uiteenscheuren van platen – de belangrijkste oorzaak is geweest van klimaatveranderingen op de lange termijn in de afgelopen 540 miljoen jaar. Dit daagt de lang gekoesterde veronderstelling uit dat vulkanische activiteit van botsende platen de dominante factor was bij het reguleren van koolstof in de atmosfeer en de mondiale temperaturen.
Historische klimaatschommelingen en de rol van koolstof
Het klimaat op aarde heeft gedurende zijn geologische geschiedenis dramatisch gewisseld tussen extreme ‘ijskelder’-omstandigheden (koude, ijstijden) en ‘broeikastoestanden’ (warm, hoog kooldioxidegehalte). Opmerkelijke ijskelderperioden vonden plaats tijdens het Laat-Ordovicium, het Laat-Paleozoïcum en het Cenozoïcum. Omgekeerd vielen warmere perioden consequent samen met verhoogde concentraties kooldioxide in de atmosfeer.
De studie, geleid door onderzoeker Ben Mather van de Universiteit van Melbourne, reconstrueerde hoe koolstof zich gedurende honderden miljoenen jaren tussen vulkanen, oceanen en het binnenland van de aarde bewoog. Deze analyse laat zien dat koolstof die vrijkomt uit mid-oceanische ruggen en continentale kloven – waar tektonische platen zich scheiden – waarschijnlijk grote klimaattransities heeft veroorzaakt gedurende het overgrote deel van de geschiedenis van de aarde.
Het vulkanische paradigma uitdagen
Tientallen jaren lang geloofden wetenschappers dat vulkanische ketens gevormd door botsende tektonische platen de belangrijkste bron van atmosferische koolstof waren. Het team van Mather ontdekte echter dat vulkanische emissies pas in de afgelopen 100 miljoen jaar een dominante koolstofbron zijn geworden.
“Onze bevindingen laten zien dat koolstofgas dat vrijkomt uit gaten en ruggen diep onder de oceaan door bewegende tektonische platen waarschijnlijk grote verschuivingen tussen ijskelders en broeikasklimaat veroorzaakte gedurende het grootste deel van de geschiedenis van de aarde.” – Dr. Ben Mather
Dit suggereert dat het fundamentele mechanisme voor klimaatregulering gedurende het grootste deel van het verleden van de aarde het scheuren van platen is geweest, en niet vulkanische botsingen. Door platentektonreconstructies te integreren met koolstofcyclusmodellering, hebben de onderzoekers getraceerd hoe koolstof werd opgeslagen, vrijgegeven en gerecycled toen continenten verschoven.
Implicaties voor de huidige klimaatverandering
Het onderzoek onderstreept de cruciale rol van koolstof bij het aansturen van klimaatveranderingen op de lange termijn. De studie benadrukt dat de huidige menselijke activiteiten koolstof vrijgeven in een tempo dat veel groter is dan welk natuurlijk geologisch proces dan ook dat in het verleden is waargenomen.
Dit betekent dat het klimaatsysteem van de aarde met een ongekende snelheid wordt gedestabiliseerd. De bevindingen dragen bij aan een groeiend aantal bewijzen dat het koolstofgehalte in de atmosfeer een belangrijke trigger is voor grote klimaatschommelingen, en dat de omvang van de moderne klimaatverandering zeer ongebruikelijk is.
De studie dient als een grimmige herinnering dat het begrijpen van hoe de aarde haar klimaat in het verleden beheerste cruciaal is voor het interpreteren van de alarmerende snelheid van de veranderingen vandaag de dag.
Het onderzoek is gepubliceerd in Communications Earth & Environment.
