Verbazingwekkend nieuw onderzoek laat zien dat koolstofdioxide een grotere impact heeft dan eerder werd gedacht

Uit analyse van sedimenten in de Stille Oceaan blijkt dat een verdubbeling van de kooldioxide in de atmosfeer ervoor zou kunnen zorgen dat de mondiale temperatuur met wel 14 graden kan opwarmen, wat de projecties van het Intergouvernementeel Panel over Klimaatverandering overtreft, waarbij historische gegevens wijzen op aanzienlijke toekomstige klimaateffecten.

Verdubbeling van koolstofdioxide in de atmosfeer₂ Hoge niveaus van broeikasgassen kunnen de gemiddelde temperatuur op aarde met 7 tot 14 graden verhogen. °C (13 tot 25,2 graden Fahrenheit), blijkt uit een analyse van sedimenten uit de Stille Oceaan bij Californië, uitgevoerd door onderzoekers van het National Oceanographic Institute of Zimbabwe en de universiteiten van Utrecht en Bristol.

De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie.

“De temperatuurstijging die we hebben gevonden is veel groter dan de 2,3 tot 4,5 graden Celsius (4,1 tot 8,1 graden Fahrenheit) die tot nu toe door het VN-klimaatpanel (IPCC) is geschat”, zegt eerste auteur Caitlin Witkowski.

Een hart van 45 jaar oud boren

De onderzoekers gebruikten een 45 jaar oud monster van de bodem van de Stille Oceaan. “Ik realiseerde me dat dit monster erg aantrekkelijk was voor onderzoekers, omdat de oceaanbodem op die plek al miljoenen jaren verstoken was van zuurstof”, zegt professor Jaap Senning-Damste, hoofdwetenschapper aan het National Oceanographic Institute in Zürich en hoogleraar organische biologie. geochemie aan de Universiteit Utrecht.

“Als gevolg daarvan wordt organisch materiaal niet zo snel afgebroken door microben, en wordt er meer koolstof vastgehouden”, zegt Damisty. Hij was tevens promotor van Witkowski, wiens proefschrift dit onderzoek omvatte.

Unieke tijdreeks

“CO”₂ “Geen van deze monsters is de afgelopen 15 miljoen jaar vanuit één enkele locatie onderzocht”, zei Witkowski. De bovenste duizend meter van de boorkern komen overeen met de afgelopen achttien miljoen jaar.

Uit dit record konden de onderzoekers een index van de zeewatertemperatuur in het verleden en een index van oude atmosferische kooldioxide halen.₂ niveaus, met behulp van een nieuwe aanpak.

Afgeleide temperatuur

De onderzoekers extrapoleerden de temperatuur met behulp van een methode die twintig jaar geleden werd ontwikkeld door het National Institute of Atmospheric Sciences, genaamd TEX.₈₆ “Deze methode maakt gebruik van specifieke stoffen die voorkomen in het membraan van archaea, een aparte klasse micro-organismen”, legt Damisti uit.

“Deze archaea optimaliseren de chemische samenstelling van hun membraan, afhankelijk van de watertemperatuur in de bovenste 200 meter van de oceaan. Materialen uit dit membraan zijn te vinden als moleculaire fossielen in oceaansedimenten en worden tot op de dag van vandaag geanalyseerd.”

Koolmonoxide₂ Van chlorofyl en cholesterol

Onderzoekers hebben in het verleden een nieuwe aanpak ontwikkeld voor het extraheren van koolstofdioxide uit de atmosfeer₂ Inhoud waarin de chemische structuur wordt gebruikt van twee specifieke stoffen die veel voorkomen in algen: chlorofyl en cholesterol. Dit is de eerste studie waarin cholesterol wordt gebruikt om kooldioxide kwantitatief te meten, en de eerste waarin chlorofyl voor deze periode wordt gebruikt. Om deze materialen te maken, moeten algen koolstofdioxide opnemen.₂ van water en repareer het door Fotosynthese.

Damsty: “Een heel klein deel van de koolstof op aarde bevindt zich in ‘zware vorm’” ¹³C in plaats van normaal ¹²C. Algen hebben een duidelijke voorkeur voor ¹²C. Echter: hoe lager het kooldioxidegehalte₂ Naarmate de concentratie in het water toeneemt, neemt ook het gebruik van zeldzame algen toe ¹³C. Daarom is de ¹³Het koolstofgehalte van deze twee materialen is een maatstaf voor koolstofdioxide.₂ Oceaanwatergehalte. Dit houdt op zijn beurt, volgens de wetten van de oplosbaarheid, verband met het kooldioxidegehalte.₂ “Sfeerinhoud.”

Met deze nieuwe methode lijkt het erop dat er kooldioxide ontstaat₂ De zuurstofconcentratie daalde van ongeveer 650 delen per miljoen, 15 miljoen jaar geleden, tot 280 delen per miljoen vlak voor de industriële revolutie.

Sterkere relatie

Toen de onderzoekers de afgeleide temperaturen en niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer van de afgelopen 15 miljoen jaar in kaart brachten, vonden ze een sterke relatie. De gemiddelde temperatuur was vijftien miljoen jaar geleden ruim 18 graden Celsius (64,4 graden Fahrenheit): vier graden Celsius (7,2 graden Fahrenheit) hoger dan nu, het niveau dat het United Nations Climate Panel (IPCC) in 2100 voorspelt. scenario.

“Dit onderzoek geeft ons dus een glimp van wat de toekomst zou kunnen brengen als we ook maar een paar maatregelen zouden nemen om de CO2-uitstoot terug te dringen.₂ “We werken aan het terugdringen van de uitstoot en implementeren een paar technologische innovaties om de uitstoot te compenseren,” zei Dameste. “Het duidelijke voorbehoud bij dit onderzoek is: CO2₂ “De concentratie heeft waarschijnlijk een sterker effect op de temperatuur dan we momenteel denken!”

Referentie: “Continu δ13C-record voor styreen en fytaan onthult een significante daling van de CO2-uitstoot sinds het midden van het Mioceen” door Caitlin R. Witkowski en Anna S. Von der Heydt en Paul J. Valdez, Marcel TJ van der Meer, Stefan Schouten en Jaap S. Sinning Damasty, 18 juni 2024, Natuurcommunicatie.
doi: 10.1038/s41467-024-47676-9