Nieuwe fossielen van de beroemdste uitsterving op aarde tonen aan dat een klimaatkantelpunt is overschreden

De ineenstorting van tropische bossen tijdens de meest catastrofale uitstervingsgebeurtenis op aarde was de belangrijkste oorzaak van de langdurige wereldwijde opwarming die volgde, volgens nieuw onderzoek.

De Permische–Trias Massale Uisterving, soms aangeduid als de “Grote Dood,” vond ongeveer 252 miljoen jaar geleden plaats, wat leidde tot het massale verlies van mariene soorten en aanzienlijke afnames in terrestrische planten en dieren. Dit evenement wordt toegeschreven aan intense wereldwijde opwarming, veroorzaakt door een periode van vulkanische activiteit in Siberië, bekend als de Siberische Trappen. Wetenschappers zijn echter niet in staat geweest om te achterhalen waarom de super-broeikasomstandigheden ongeveer vijf miljoen jaar daarna aanhielden.

Een team van internationale onderzoekers, geleid door de Universiteit van Leeds en de Universiteit voor Aardwetenschappen in Wuhan, heeft nu nieuwe gegevens verzameld die de theorie ondersteunen dat de ondergang van tropische bossen en hun langzame herstel de koolstofvastlegging beperkte. Dit is het proces waarbij koolstofdioxide uit de atmosfeer wordt verwijderd en vastgehouden in planten, bodems of mineralen.

Tijdens uitgebreide veldstudies heeft het team een nieuwe analysemethode van fossiele gegevens gebruikt, evenals aanwijzingen over vroegere klimaatvoorwaarden die in bepaalde gesteenten zijn gevonden, om kaarten te reconstrueren van veranderingen in de plantproductiviteit tijdens de Permische–Trias Massale Uisterving. Hun resultaten, gepubliceerd in Nature Communications, tonen aan dat het verlies van vegetatie tijdens dit evenement leidde tot sterk verminderde niveaus van koolstofvastlegging, wat resulteerde in een langdurige periode met hoge niveaus van CO2.

De hoofdauteur van het artikel, Dr. Zhen Xu van de School of Earth and Environment aan de Universiteit van Leeds, zei: “De oorzaken van dergelijke extreme opwarming tijdens dit evenement zijn lang besproken, aangezien het niveau van opwarming ver boven dat van andere gebeurtenissen ligt. Cruciaal is dat dit de enige hoge-temperatuur gebeurtenis in de geschiedenis van de aarde is waarin de tropische bosbiosfeer instortte, wat onze aanvankelijke hypothese heeft aangestuurd. Na jaren van veldwerk, analyses en simulaties hebben we eindelijk de gegevens die deze hypothese ondersteunen.”

De onderzoekers geloven dat hun resultaten de idee versterken dat er drempels of ‘kantelpunten’ bestaan in het klimaat-koolstofsysteem van de aarde, die, wanneer ze worden bereikt, betekenen dat de opwarming kan worden versterkt. China herbergt het meest complete geologische archief van de Permische-Trias massale uitsterving, en dit onderzoek maakt gebruik van een ongelooflijk archief van fossiele gegevens dat in de loop der decennia door drie generaties Chinese geologen is verzameld.

Dr. Zhen Xu is de jongste van deze geologen en zet het werk voort dat begonnen is door Professor Hongfu Yin en Professor Jianxin Yu, die ook auteurs van de studie zijn. Sinds 2016 hebben Zhen en haar collega’s door heel China gereisd, van subtropische bossen tot woestijnen, en gebieden bezocht die alleen per boot of te paard toegankelijk zijn.

In 2020 kwam Zhen naar de Universiteit van Leeds om samen te werken met Professor Benjamin Mills aan het simuleren van de uitstervingsgebeurtenis en het beoordelen van de klimaateffecten van het verlies van tropische vegetatie, zoals blijkt uit de fossiele gegevens. Hun resultaten bevestigen dat de verandering in koolstofvastlegging, gesuggereerd door de fossielen, consistent is met de hoeveelheid opwarming die daarna heeft plaatsgevonden.

Professor Mills voegde eraan toe: “Hier is een waarschuwing over het belang van de huidige tropische bossen op aarde. Als snelle opwarming hen doet instorten op een vergelijkbare manier, dan moeten we niet verwachten dat ons klimaat zal afkoelen tot pre-industriële niveaus, zelfs niet als we stoppen met het uitstoten van CO2. In feite zou de opwarming in dit geval kunnen blijven versnellen, zelfs als we nul menselijke emissies bereiken. We hebben de koolstofcyclus op een manier fundamenteel veranderd die geologische tijdschalen kan vergen om te herstellen, iets wat in het verleden van de aarde is gebeurd.”

Reflecterend op de bredere missie van de studie, onderstreepten Professor Hongfu Yin en Professor Jianxin Yu van de Universiteit voor Aardwetenschappen de urgentie van het combineren van traditie met innovatie. “Paleontologie moet nieuwe technieken omarmen – van numerieke modellering tot interdisciplinair samenwerken – om het verleden te decoderen en de toekomst te beschermen,” legde Professor Yin uit. Professor Yu voegde toe: “Laten we ervoor zorgen dat ons werk de academische wereld overstijgt: het is een verantwoordelijkheid voor al het leven op aarde, vandaag en in de toekomst. Het verhaal van de aarde wordt nog steeds geschreven, en we hebben allemaal een rol in het vormgeven van het volgende hoofdstuk.”