Studie toont aan dat bosbranden toenamen tijdens abrupte klimaatschommelingen van de IJstijd

Onderzoek naar oude methaan in het Antarctische ijs suggereert dat wereldwijde toename van bosbranden waarschijnlijk plaatsvond tijdens perioden van abrupte klimaatverandering in de laatste IJstijd.

De studie, recent gepubliceerd in het tijdschrift Nature, onthult verhoogde bosbrandactiviteit als een mogelijk kenmerk van deze perioden van abrupte klimaatverandering, die ook aanzienlijke verschuivingen in tropische neerslagpatronen en temperatuurfluctuaties over de hele wereld met zich meebrachten.

“Dit onderzoek toont aan dat de aarde deze korte, plotselinge episodes van brand ervaren heeft, en dat ze tegelijkertijd plaatsvonden met andere grote klimaatschommelingen,” aldus Edward Brook, paleoklimatoloog aan de Oregon State University en mede-auteur van de studie. “Dit is iets nieuws in onze gegevens over het verleden van het klimaat.”

De bevindingen hebben implicaties voor het begrijpen van moderne abrupte klimaatverandering, zegt de hoofdauteur van de studie, Ben Riddell-Young, die het onderzoek uitvoerde als onderdeel van zijn doctoraatsstudie aan de OSU’s College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences. “Dit onderzoek laat zien dat we mogelijk niet goed overwegen hoe bosbrandactiviteit kan veranderen naarmate het klimaat opwarmt en neerslagpatronen verschuiven,” voegt Riddell-Young toe, die nu postdoctoraal onderzoeker is aan het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences aan de Universiteit van Colorado, Boulder.

Het ijs dat zich in Antarctica heeft opgebouwd over tienduizenden tot honderdduizenden jaren bevat oude luchtbellen. Wetenschappers gebruiken monsters van dat ijs, verzameld door het boren van kernen, om de gassen te analyseren die in deze bellen zijn bewaard en om gegevens over het verleden van de aarde te reconstrueren.

Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat de niveaus van atmosferisch methaan, een broeikasgas, stegen tijdens perioden van abrupte klimaatverandering in de laatste IJstijd, die ongeveer 11.000 jaar geleden eindigde. Deze gebeurtenissen van abrupte klimaatverandering, bekend als Dansgaard-Oeschger- en Heinrich-gebeurtenissen, werden geassocieerd met snelle regionale temperatuurveranderingen en verschuivende neerslagpatronen, evenals pieken in atmosferisch methaan. Het doel van de studie was om te proberen te achterhalen wat die pieken veroorzaakte.

“Deze pieken waren opmerkelijk vanwege de snelheid waarmee de methaanniveaus tijdens deze perioden veranderden,” zegt Riddell-Young. Hij gebruikte monsters van de twee mijl lange Western Antarctic Ice Sheet Divide Ice Core en een replicakern die met een gespecialiseerde boor werd verzameld, die opnieuw de kern en het boorgat binnengaat en meer ijs verzamelt. De gegevens in die kernen dateren van 67.000 jaar geleden.

“Omdat dit ijs zich op een plek bevindt waar de jaarlijkse neerslaghoogte hoog is, gaat het record niet zo ver terug in de tijd als andere ijskernen, maar je krijgt meer ijs voor elk jaar, en je kunt de details in die jaren beter zien,” zegt Brook, een professor aan de OSU’s College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences.

Riddell-Young gebruikte een systeem dat hij ontwierp om de lucht uit ijsmonsters te extraheren en gebruikte vervolgens een massaspectrometer om de isotopische samenstelling van het methaan te meten, wat kan wijzen op de bronnen van atmosferisch methaan.

De gemeten isotopische veranderingen suggereren dat de pieken in methaan veroorzaakt werden door methaanemissies van een wereldwijde toename van bosbranden, zegt Riddell-Young. “Deze brandgebeurtenissen waren waarschijnlijk een van de cascade-effecten die voortkwamen uit wat de abrupte klimaatverandering veroorzaakte,” voegt hij toe. “Het ging vermoedelijk zo: oceaanstromingen vertraagden of versnelden snel, de noordelijke hemisfeer koelde of verwarmde snel, en dit veroorzaakte abrupte verschuivingen in tropische neerslag die leidden tot verhoogde droogte en brand.”

Eerdere onderzoeken hebben gesuggereerd dat verschuivingen in temperatuur en tropische neerslag geassocieerd waren met deze perioden van abrupte klimaatverandering, maar de nieuwe studie biedt het eerste goede bewijs dat brand ook een kenmerk was van deze perioden, zegt Brook. Extra onderzoek is nodig om de rol van deze brandperiodes in klimaatpatronen beter te begrijpen. “Begrijpen wat deze brand echt betekent voor de koolstofcyclus is een van de richtingen waar het onderzoek zich nu op richt,” zegt hij.