Laten we eens kijken naar het beschikbare bewijs.
Het kostte Gavin Schmidt vijf minuten om me op snelheid te brengen.
Schmitd is de directeur van NASA's Goddard Space Research Institute (ook bekend als GISS), een wetenschappelijke instelling van wereldklasse voor klimatologisch onderzoek. Vorig jaar kwam ik op een dag naar de AIVD met een ongebruikelijk voorstel. Als astrofysicus begon ik de opwarming van de aarde te bestuderen vanuit een “astrobiologisch perspectief”. Dat wil zeggen, ik probeerde uit te vinden of een beschaving die op een planeet verschijnt, door zijn activiteit, zijn eigen versie van klimaatveranderingen veroorzaakt. Ik kwam die dag bij de AIVD aan in de hoop enige kennis van klimatologie op te doen en mogelijk metgezellen voor dit werk te vinden. Zo kwam ik in het kantoor van Gavin terecht.
Terwijl ik enthousiast vertelde over mijn onderzoeksplan, onderbrak Gavin me.
'Wacht eens even,' zei hij, 'hoe weet je dat wij de enige beschaving zijn die ooit op onze planeet heeft bestaan?'
Het kostte me een paar seconden om mijn gevallen kaak van de vloer te tillen. Natuurlijk liep ik het kantoor van Gavin binnen, klaar om met mijn ogen te rollen bij het noemen van exo-beschavingen. Maar de beschavingen waar hij naar vroeg, hebben misschien vele miljoenen jaren geleden bestaan. Toen ik hier zat en met mijn innerlijke blik door een enorme evolutionaire telescoop naar het verleden van de aarde keek, voelde ik een soort tijdelijke duizeligheid. 'Ja,' mompelde ik, 'is het mogelijk dat we in het verleden al zo lang geleden een industriële beschaving hadden?'
We zijn nooit teruggekeerd naar de kwestie van andere beschavingen. Maar dat eerste gesprek was het begin van een nieuwe studie die we onlangs publiceerden in het International Journal of Astrobiology. En hoewel niemand van ons dit op dat moment begreep, opende Gavins diepe vraag niet alleen een venster naar het verleden van de aarde, maar ook naar onze eigen toekomst.
We zijn gewend om uitgestorven beschavingen te zien als gezonken beelden en ondergrondse ruïnes. Dit soort artefacten die overblijven uit vroegere menselijke samenlevingen zijn goed als je alleen geïnteresseerd bent in een tijdsbestek van een paar duizend jaar. Maar als je de tijd honderden miljoenen jaren terugdraait, wordt het veel gecompliceerder.
Promotie video:
Als het gaat om direct bewijs voor het bestaan van industriële beschavingen - zoals steden, fabrieken en wegen - zijn geologische sporen terug te voeren tot de zogenaamde Quartaire periode, die 2,6 miljoen jaar geleden begon. Het oudste stuk oude aardoppervlak bevindt zich bijvoorbeeld in de Negev-woestijn. Ze is "slechts" 1,8 miljoen jaar oud. Gebieden van het oudere aardoppervlak zijn meestal te vinden in een sectie, bijvoorbeeld waar er zoiets is als een klif of waar de rots wordt gedolven. Als je veel dieper wilt gaan dan de quartaire periode, zul je merken dat alles daar in stof is veranderd en gemengd.
En als we zo ver gaan, zal er geen sprake meer zijn van menselijke beschavingen. Homo sapiens verscheen niet eerder dan 300 duizend jaar geleden op de planeet of zoiets. Dit betekent dat ons probleem andere soorten betreft, en daarom noemde Gavin het de "Siluurhypothese", naar een van de afleveringen van de oude Doctor Who tv-serie, waar intelligente reptielen voorkwamen.
Kunnen onderzoekers dus duidelijk bewijs vinden dat sommige oude soorten lang vóór de onze een relatief kortstondige industriële beschaving hebben gecreëerd? Misschien ontwikkelde zich bijvoorbeeld een vroeg zoogdier in het Paleoceen-tijdperk (ongeveer 60 miljoen jaar geleden) snel en vormde een beschaving. Natuurlijk zijn er fossielen. Maar de fossiele overblijfselen van het leven zijn altijd schaars, en ze variëren sterk afhankelijk van de tijd en plaats van bewoning van levende wezens. Daarom kan het heel gemakkelijk zijn om een industriële beschaving over het hoofd te zien die slechts 100 duizend jaar bestaat, maar ondertussen 500 keer langer is dan onze eigen beschaving tot nu toe heeft bestaan.
Als je bedenkt dat al het directe bewijs over vele miljoenen jaren in de vergetelheid zal verdwijnen, welk bewijs kan er dan nog worden gevonden? Het is het beste om deze vraag te beantwoorden door uit te zoeken wat we zullen achterlaten als de menselijke beschaving in dit stadium van ontwikkeling instort.
Nu onze industriële beschaving werkelijk mondiaal is geworden, laat de collectieve activiteit van de mensheid verschillende sporen achter die wetenschappers in de toekomst, over 100 miljoen jaar, kunnen ontdekken. Het actieve gebruik van kunstmest bijvoorbeeld voedt zeven miljard mensen, maar het betekent ook dat de stikstofreserves van de planeet worden omgeleid naar de voedselproductie. Toekomstige onderzoekers zouden dit moeten zien aan de eigenschappen van stikstof dat wordt afgezet in afzettingsgesteenten van onze tijd. Hetzelfde geldt voor onze onblusbare hebzucht naar zeldzame aarden die worden gebruikt in elektronische gadgets. Er zijn nu veel meer van hun atomen op het aardoppervlak dan ze zonder ons zouden zijn. Ze zullen ook in toekomstige sedimenten worden aangetroffen. We zijn ook zo actief in de productie en het gebruik van synthetische steroïden,dat ze over 10 miljoen jaar ook in geologische lagen te vinden zijn.
Dan al dat plastic. Onderzoek heeft aangetoond dat er steeds meer plastic en polyethyleen "afval in zee" op de zeebodem terechtkomt, overal van kustgebieden tot diepzeesleuven en zelfs in het noordpoolgebied. Wind, zon en golven vermalen grote objecten van dit materiaal en vullen de zeeën met microscopisch kleine plastic deeltjes die kunnen bezinken op de zeebodem en een stabiele geologische laag vormen.
De grote vraag is echter hoe lang deze sporen van onze beschaving zullen duren. In ons onderzoek hebben we ontdekt dat elk een kans heeft om toekomstige deposito's te vormen. Ironisch genoeg kunnen de meest veelbelovende kenmerken van het bestaan van de mensheid als geavanceerde beschaving de producten zijn van die activiteiten die haar het meest bedreigen.
Wanneer we fossiele brandstoffen verbranden, laten we koolstof die ooit deel uitmaakte van levend weefsel, terug in de atmosfeer terecht. Een van de drie soorten van deze oude koolstof, een van de isotopen van dit element, is uitgeput. Hoe meer fossiele brandstoffen we verbranden, hoe meer de balans van deze isotopen verschuift. Atmosferische wetenschappers noemen dit het Sousse-effect, en de verandering in koolstofisotopenverhoudingen door verbranding van fossiele brandstoffen is de afgelopen eeuw gemakkelijk te traceren. Stijgende temperaturen laten ook isotopensignalen achter. Deze veranderingen zullen duidelijk zijn voor elke toekomstige wetenschapper die de blootgestelde gesteentelagen van onze tijd analyseert. Naast deze indicatoren kunnen de geologische lagen van het Antropoceen ook korte sprongen in stikstofconcentratie weerspiegelen, plastic nanodeeltjes en zelfs synthetische steroïden bevatten. Dus als al deze sporen van onze beschaving in de toekomst blijven, wachten misschien dezelfde "signalen" in de rots nu ook om ons te vertellen over een lang vervlogen beschaving?
56 miljoen jaar geleden beleefde de aarde het Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM). Tijdens PETM steeg de gemiddelde temperatuur van de planeet tot 15 graden Fahrenheit hoger dan waar we nu wonen. Het was een wereld met vrijwel geen ijs, en de gebruikelijke zomertemperaturen aan de polen bereikten bijna 70 graden Fahrenheit. Als we naar de isotopengegevens uit de PETM-periode kijken, kunnen wetenschappers zien dat zowel koolstof als zuurstof zich precies gedragen zoals ze zich volgens onze verwachtingen zullen gedragen in de geologische lagen van het Antropoceen. Er zijn andere gebeurtenissen in de geschiedenis van de aarde, zoals PETM, die sporen bevatten die lijken op die van ons Antropoceen. Dit omvat een gebeurtenis die enkele miljoenen jaren na PETM plaatsvond, die mysterieuze afzettingen in het Eoceen vormde, en grootschalige gebeurtenissen in het Krijt,waardoor de oceaan vele millennia (of zelfs langer) zonder zuurstof zat.
Is dit allemaal bewijs van het bestaan van een vroegere niet-humanoïde industriële beschaving? Bijna zeker niet. Hoewel er aanwijzingen zijn dat PETM werd veroorzaakt door een massale uitstoot van fossiele koolstof in de lucht, is de timing waarop het allemaal gebeurde hier belangrijk. Isotoopuitbarstingen tijdens PETM vinden al enkele honderdduizenden jaren plaats. Wat het Antropoceen zo speciaal maakt in de geschiedenis van de aarde, is de snelheid waarmee we fossiele koolstof in de atmosfeer afgeven. Er zijn geologische perioden geweest waarin de CO2-concentraties op aarde zo hoog of zelfs hoger waren dan nu. Maar nog nooit in miljarden jaren van de geschiedenis van onze planeet is er zo snel zoveel fossiele koolstof in de atmosfeer terechtgekomen. Daarom zijn de isotopische uitbarstingen die we in geologische profielen zien mogelijk niet scherp genoeg,om de silurische hypothese te bevestigen.
Maar er is hier een complicatie. Als de vroegere industriële activiteit van korte duur was, is het misschien niet gemakkelijk voor ons om het in te zien. Uitbarstingen in PETM laten ons voornamelijk de tijdsperioden zien waarin de aarde reageerde op "stimuli", en niet noodzakelijkerwijs de tijdsperiode waarin deze stimulus in feite zelf werkte. Het identificeren van een echt kortdurende gebeurtenis in oude sedimenten kan dus speciale innovatieve detectiemethoden vereisen. Met andere woorden, als u er niet specifiek naar op zoek bent, ziet u het misschien niet. Dit begrijpen is misschien wel de meest concrete bevinding van ons onderzoek.
Het komt niet vaak voor dat je een artikel schrijft waarin je een theorie uiteenzet die je niet ondersteunt. Gavin en ik geloven niet dat er in het Paleoceen een beschaving bestond die 50 miljoen jaar oud was op aarde. Door de vraag te stellen of we sporen van het bestaan van een oude industriële beschaving kunnen "zien", werden we gedwongen om de vraag te stellen over de algemene effecten van welke beschaving dan ook op de planeet. Dit is precies het astrobiologische perspectief van klimaatverandering. Het bouwen van een beschaving houdt in dat je de energie van de planeet verzamelt en ervoor zorgt dat het werkt (het werk van het bouwen van een beschaving). Op het moment dat een beschaving echt een planetaire schaal bereikt, begint ze zelf het planetaire systeem te beïnvloeden dat haar leven gaf (lucht, water, rotsen). Dit geldt vooral voor jonge beschavingen zoals de onze,die nog steeds de ladder van technologische kansen beklimmen. Met andere woorden: u moet alles betalen. En hoewel sommige energiebronnen minder impact zullen hebben - bijvoorbeeld de energie van de zon in vergelijking met fossiele brandstoffen - is het nog steeds onmogelijk om een wereldwijde beschaving te laten groeien zonder de planeet überhaupt te beïnvloeden.
Als je je realiseert, nadat je de klimaatverandering hebt gezien, dat je op zoek moet naar minder agressieve manieren om energie te produceren, dan begin je minder impact te hebben op de planeet. Dus hoe milieubewuster uw beschaving wordt, hoe minder voetafdrukken u achterlaat voor toekomstige generaties.
Bovendien heeft ons werk de mogelijkheid onthuld voor de mogelijkheid dat er op sommige planeten cycli van op fossiele brandstoffen gebaseerde beschavingen zijn die gecreëerd en vernietigd worden. Als een beschaving fossiele brandstoffen gebruikt, kan de klimaatverandering ervoor zorgen dat het zuurstofgehalte in de oceaan dramatisch daalt. Dergelijke lage zuurstofgehaltes in de oceaan, "oceanische anoxie" genoemd, dragen bij tot het ontstaan van een verscheidenheid aan fossiele brandstoffen, voornamelijk olie en steenkool. Zo kan een beschaving die is verwoest, de basis leggen voor het bestaan van een nieuwe beschaving in de toekomst.
Als we de vraag stellen over in de tijd verloren gegane beschavingen, vragen we ons ook af of er enkele universele regels kunnen zijn die de ontwikkeling van alle biosferen in al hun uiteenlopende mogelijkheden beheersen, inclusief de opkomst van beschavingen. Zelfs zonder dat de mensen uit het Paleoceen in pick-uptrucks rijden, beginnen we pas te begrijpen hoe rijk dit potentieel kan zijn.
Adam Frank is hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Rochester. Zijn werk is gepubliceerd in Scientific American, The New York Times en NPR. Schreef het boek "Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth".
