Analyse van meer sediment onthult opwarmingstrend in het Holoceen: 10.400 jaar klimaat van tropisch Australazië ontrafeld

Het begrijpen van hoe het klimaat van de aarde natuurlijk is veranderd tijdens het Holoceen—de huidige geologische epochen die de afgelopen 11.700 jaar beslaat—is cruciaal voor het contextualiseren van de moderne door de mens veroorzaakte opwarming en het verbeteren van toekomstige klimaatprojecties. Echter, de klimaathistorie van tropisch Australazië is nog steeds onduidelijk, waarbij wetenschappers vaak verdeeld zijn over de interpretaties van paleoklimaatgegevens.

Om dit te onderzoeken, heeft een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Zhang Enlou van het Nanjing Institute of Geography and Limnology van de Chinese Academie van Wetenschappen “moleculaire fossielen” geanalyseerd—vertakte glycerol dialkyl glycerol tetraëthers (brGDGTs)—die zijn bewaard in de sedimenten van de Girraween Lagoon. Deze organische verbindingen fungeren als nauwkeurige paleothermometers wanneer ze goed zijn gekalibreerd. Deze studie is gepubliceerd in het tijdschrift CATENA.

Met een specifieke kalibratie voor tropische meren hebben de onderzoekers de gemiddelde jaarlijkse luchttemperaturen van de afgelopen 10.400 jaar gereconstrueerd. Hun resultaten toonden een constante opwarmingstrend van 2°C gedurende het Holoceen. Deze opwarmingstrend komt overeen met andere temperatuurgegevens van landen, alkenon-afgeleide oceaantemperatuurdata en klimaatmodellen voor de regio.

Interessant is dat het afwijkt van schattingen gebaseerd op magnesium-calciumverhoudingen in planktonische fossielen, wat de aanhoudende debatten over de betrouwbaarheid van verschillende proxy-methoden onderstreept. Naast temperatuurveranderingen gaven de sedimenten ook een milieutransformatie aan. Door de millennia heen werd de lagune steeds zuurder. Deze verzuring was het resultaat van twee hoofdfactoren: ten eerste verminderde neerslag in Noord-Australië, waardoor de instroom van alkalisch grondwater uit kalksteen sinkholes onder het meer afnam; ten tweede verhoogde het afbreken van organisch materiaal in de sedimenten de zuurproductie. Samen veranderden deze processen de chemie van de lagune.

Door hun gegevens te correleren met regionale klimaatgegevens, traceerden de onderzoekers deze veranderingen naar intensifiërende El Niño-Zuidelijke Oscillatie (ENSO) activiteit. Naarmate de ENSO-variabiliteit toenam, veranderde tropisch Australazië van koele en natte omstandigheden naar het warmere, drogere klimaat dat we vandaag de dag zien, gekenmerkt door scherpe seizoensverschillen.

Deze dubbele reconstructie van temperatuur en pH lost niet alleen langdurige wetenschappelijke tegenstrijdigheden op, maar biedt ook een uitgebreid kader voor het begrijpen van hoe ocean-atmosfeerinteracties, hydrologie en biogeochemische cycli gezamenlijk de klimaathistorie van de regio hebben gevormd. Deze inzichten zijn cruciaal voor het verfijnen van modellen die voorspellen hoe tropische klimaten zouden kunnen reageren op toekomstige wereldwijde opwarming.

“Meer sedimenten zijn als de geschiedenisboeken van de natuur,” zei Prof. Zhang. “Door hun chemische handtekeningen te interpreteren, zijn we beter voorbereid op de klimaatuitdagingen die voor ons liggen.”