De aarde kwam tevoorschijn uit de eindeloze cyclus van gletsjers en opwarming, en de mensheid was in staat een beschaving te creëren dankzij de versterking van stromingen en de "ontsnapping" van een enorme massa CO2 uit de wateren van de zuidelijke oceanen van de aarde. Paleoklimatologen schrijven hierover in het tijdschrift Nature Geoscience.
'We lijken het antwoord op dit interessante historische raadsel te hebben gevonden. Door de versterking van de stromingen in de zuidelijke oceanen van de aarde kon de koolstofdioxide in hun wateren 'ontsnappen' naar de atmosfeer en de planeet opwarmen. Er kwam een heel kleine hoeveelheid CO2 binnen, maar het was voldoende om de koudegolf en de geboorte van de beschaving te stoppen”, zei Daniel Sigman van Princeton University (VS).
De laatste ijstijd in de geschiedenis van de aarde, zoals geologen tegenwoordig geloven, begon ongeveer 2,6 miljoen jaar geleden. Het belangrijkste kenmerk is dat het gebied van ijstijd en de temperatuur van het aardoppervlak over de hele lengte niet constant waren.
Gletsjers rukten elke 40 en 100 duizend jaar op en trokken zich terug, en deze episodes gingen gepaard met een scherpe afkoeling en opwarming. De laatste opwarmingsperiode begon ongeveer 13 duizend jaar geleden en duurt tot op de dag van vandaag.
Deze cycli van ijstijden en "dooi", zoals veel wetenschappers tegenwoordig geloven, worden voornamelijk geassocieerd met de zogenaamde Milankovitch-cycli - het "schommelen" van de baan van de aarde, waardoor de hoeveelheid warmte die wordt ontvangen door de polen en gematigde breedtegraden verandert. Andere geologen en klimatologen zijn van mening dat deze abrupte klimaatveranderingen in feite niet verband houden met "kosmische", maar volledig terrestrische factoren, zoals herstructurering van de "transporteur" van stromingen in de oceanen of een toename of afname van het aandeel CO2 in de atmosfeer.
Wetenschappers hebben lang gedebatteerd of de aarde uit deze cyclus van ijstijden en opwarming is gekomen, of dat de huidige "dooi" deel uitmaakt van deze langetermijnfluctuaties. De aanhangers van de eerste groep theorieën suggereren bijvoorbeeld dat het klimaat op aarde 20-15 duizend jaar geleden onomkeerbaar is veranderd als gevolg van vulkaanuitbarstingen of andere catastrofale gebeurtenissen waarbij grote hoeveelheden CO2 in de atmosfeer zijn uitgestoten.
Sigman en zijn collega's hebben de oorzaak van deze veranderingen ontdekt door gesteentemonsters te bestuderen die zijn opgegraven in de bodem van de zuidelijke hoeken van de Indische, Stille en Atlantische Oceaan. Naast rotsen analyseerden klimatologen veranderingen in de groeisnelheid van koraalriffen die al duizenden jaren op hun grondgebied bestaan.
Door het aandeel stikstofisotopen in deze sedimenten te analyseren, probeerden wetenschappers in te schatten hoeveel organisch materiaal en kooldioxide op de bodem en in de diepe wateren van de oceaan terechtkwamen, en hoeveel daarvan terugkeerde naar de oppervlakte. In de regel geldt dat hoe lager het aandeel "zware" stikstof-15, hoe meer organische stof en CO2 uit de diepten van de oceaan moeten "ontsnappen" en op de een of andere manier de atmosfeer van de aarde binnenkomen.
Promotie video:
Het bleek dat het aandeel stikstof-15 geleidelijk afnam gedurende het hele Holoceen, het laatste geologische tijdperk dat ongeveer 13-14 duizend jaar geleden begon. Gedurende deze tijd daalde de concentratie van zware stikstof met 0,2%, wat overeenkomt met een toename van CO2 in de atmosfeer met 20 ppm, of ongeveer 7% van de concentratie in het pre-industriële tijdperk.
Wat had de "ontsnapping" van organisch materiaal en CO2 uit de diepe lagen van de oceaan kunnen versnellen? Zoals wetenschappers suggereren, werd dit fenomeen geassocieerd met de versterking van westelijke winden en de versnelling van de beweging van stromingen in de gematigde en polaire wateren van de Indische, Stille en Atlantische Oceaan.
Hierdoor zijn de temperaturen op aarde de afgelopen 13 duizend jaar stabiel hoog gebleven en zijn ze niet geleidelijk gedaald, zoals in de afgelopen interglaciale perioden. Hierdoor kon de mensheid naar een zittende levensstijl gaan en een beschaving creëren, concluderen de auteurs van het artikel.