Nieuwe ijskerngegevens bieden inzicht in klimaat ’tipping points’ tijdens de laatste IJstijd

Een veranderend klimaat veroorzaakt een plotselinge verschuiving in de oceaancirculatie, wat weerchaos creëert en de aarde in een abrupte nieuwe ijstijd duwt.

Het klinkt als de basis voor een Hollywood-blockbuster. De sciencefiction rampenfilm “The Day After Tomorrow” uit 2004 heeft vergelijkbare verhaallijnen, maar het is eigenlijk een scenario dat zich meerdere keren heeft voorgedaan tijdens de laatste ijstijd, die meer dan 11.000 jaar geleden eindigde.

Recent gepubliceerde onderzoeken, gebaseerd op meerdere ijskernen verzameld in Groenland met gegevens die tot 120.000 jaar teruggaan, bieden nieuwe inzichten in deze abrupte gebeurtenissen, hoe ze zich ontvouwen en wat dat voor de toekomst kan betekenen.

De gebeurtenissen, bekend als Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen, vertegenwoordigen “kantelpunten” in het klimaat van de aarde – situaties waarin het klimaat een drempel overschrijdt die leidt tot plotselinge en grootschalige veranderingen, aldus de hoofdauteur van de studie, Christo Buizert, een universitair hoofddocent aan het College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences van de Oregon State University.

“Het is van groot belang om dergelijke kantelpunten in het klimaat te begrijpen, omdat ze kunnen leiden tot catastrofale en onomkeerbare veranderingen,” zei hij.

De bevindingen zijn gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

De Dansgaard-Oeschger-cyclus, die meer dan 25 keer plaatsvond tijdens de laatste ijstijd, volgens eerder onderzoek, wordt veroorzaakt door een snelle aan- en uitschakeling van de Atlantische Meridionale Overturning Circulation (AMOC), die water door de Atlantische Oceaan circuleert. De krachtige Golfstroom, die warme tropische wateren naar de Noord-Atlantische Oceaan vervoert, maakt deel uit van de AMOC.

“De AMOC is fundamenteel onstabiel, en wanneer deze instort, gebeuren er grote dingen over de hele wereld. Er is een aanzienlijke afkoeling in Europa en rond de Noord-Atlantische Oceaan, en de Indiase en Aziatische moessons falen,” zei Buizert.

“Die onstabiliteit was frequent tijdens de laatste ijstijd. Het is een reden tot bezorgdheid voor de toekomst, omdat klimaatmodellen suggereren dat de AMOC waarschijnlijk opnieuw zal verzwakken onder wereldwijde opwarming, wat mogelijk invloed heeft op miljarden mensen.”

Buizert is een paleoklimatoloog die ijskernen gebruikt om eerdere klimaatveranderingen te reconstrueren en te begrijpen. Wetenschappers boren en verzamelen ijskernen in Groenland en Antarctica om het water, stof en kleine luchtbellen te analyseren die in de loop der tijd in het ijs zijn gevangen. Gegevens uit ijskernen bieden belangrijke registraties van de atmosferische veranderingen van de aarde over honderden duizenden jaren en hebben als fundament gediend voor het begrip van eerdere klimaatgebeurtenissen.

Buizert en zijn collega’s analyseerden ijskernen uit heel Groenland, inclusief kernen uit het zuiden en de oostkust van Groenland die eerder niet in detail waren bestudeerd, om de klimaatimpact van Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen op het continent beter te begrijpen.

De nieuwe gegevens, samen met nieuwe klimaatmodellen, suggereren dat interacties tussen de AMOC en zee-ijs in de winter een sleutelrol spelen in de Dansgaard-Oeschger-gebeurtenissen.

Wetenschappers dachten eerder dat zee-ijs uit de Noordse Zeeën ten noorden van IJsland betrokken was bij deze gebeurtenissen, maar de nieuwe analyse van de onderzoekers suggereert dat het winterse zee-ijs veel verder naar het zuiden zou zijn uitgebreid, tot 40 graden breedte. Dit betekent dat het zee-ijs moderne Frankrijk en New York City zou hebben bereikt, waar de actie ook plaatsvond in de film “The Day After Tomorrow.”

“Het model laat zien dat de Noordse Zeeën alleen niet groot genoeg zouden zijn om een klimaatverandering van deze omvang te veroorzaken,” zei Buizert. “Het heeft gewoon niet genoeg impact.”

De AMOC heeft zich de afgelopen 11.700 jaar goed gedragen, maar huidige klimaatcondities en klimaatmodellen suggereren dat deze waarschijnlijk opnieuw zal verzwakken in de toekomst, hoewel om andere redenen dan tijdens de laatste ijstijd, aldus Buizert.

“We weten dat de AMOC zal verzwakken, maar zal deze instorten? Dat is de grote vraag. De verzwakking zal waarschijnlijk geleidelijk zijn voorlopig, maar het kan een kantelpunt overschrijden en een katalysator worden voor abrupte klimaatveranderingsevents zoals we in het verleden hebben gezien,” zei hij. “Het klimaat gedraagt zich niet in lineaire patronen; het kan snel en onomkeerbaar veranderen.”