TIEN DOORBRAKEN: VAN SLIMME MATERIALEN TOT EFFICIËNTE PLANTEN

3 Met fossielen de toekomst voorspellen

Vaststellen hoe warm het precies gaat worden, en met welke gevolgen.

Medium 3 hh 11865019

Klimaatverandering mag niet meer zo hoog prijken op de politieke agenda, maar daarmee is het vraagstuk niet van tafel. Integendeel, zo blijkt uit de vele bijdragen van klimaatwetenschappers aan de enquête van De Groene Amsterdammer. Het staat vast dat de aarde opwarmt door het broeikaseffect, veroorzaakt door de uitstoot van co2. Maar hoe warm het precies gaat worden, en met welke gevolgen, is onderwerp van uitgebreid onderzoek in verschillende disciplines.

Slechts een enkele wetenschapper noemt in zijn bijdrage het Interngovernmental Panel on Climate Change (ipcc) en de controverse die om dit instituut is ontstaan vanwege een aantal fouten. Maar dat de data die worden verzameld juist moeten zijn klinkt als doelstelling in alle bijdragen door. Men is zich ervan bewust dat nauwkeurigheid essentieel is om met gezag verstrekkende beweringen te kunnen doen.

Recente onderzoeksmethoden geven dit streven naar juiste data een mooie steun in de rug. In de afgelopen tien jaar zijn, vooral door Nederlands onderzoek, zogenaamde paleo­thermometers ontwikkeld die zich baseren op chemische fossielen. Hierdoor wordt het mogelijk om informatie te vergaren over de vorige periode waarin de aarde het broeikaseffect beleefde, zo’n vijftig miljoen jaar geleden. Fossiele afzettingen uit die tijd bieden aanwijzingen voor hoe warm het toen was en hoeveel co2 er in de atmosfeer zat.

Volgens hoogleraar organische geochemie Jaap Sinninghe Damsté stemmen de resultaten uit dit onderzoek niet bepaald vrolijk. Indertijd ging een hoog gehalte aan co2 gepaard met een aanzienlijk hogere temperatuur op aarde, niet zozeer rond de evenaar maar vooral in de poolgebieden. Dat komt overeen met het beeld dat wetenschappers thans waarnemen in en rondom het poolgebied. Daar komt bij, schrijft Sinninghe Damsté, dat de huidige klimaat­modellen niet goed weg kunnen met deze informatie van vijftig miljoen jaar terug. Dit zou kunnen betekenen dat de huidige voorspellingen voor de opwarming van de aarde aan het einde van de eeuw aan de conservatieve kant zijn.

Fossiel organisch materiaal is een belangrijke nieuwe bron van informatie voor klimaat­onderzoekers. We ontdekken en ontwikkelen steeds betere methodes om informatie uit fossiel materiaal te halen, schrijft aardwetenschapper Marcel van der Meer van het Nioz, het Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek. Hij beschrijft hoe op basis van organisch materiaal, geproduceerd door oerbacteriën, de temperatuur van het zeewater in een ver verleden kan worden gereconstrueerd. Iets vergelijkbaars geldt voor de temperatuur op het land en voor de watercyclus. In Delft wordt bijvoorbeeld de geschiedenis van de Hollandse delta bestudeerd, waarbij organisch materiaal essentiële informatie prijsgeeft over de ouderdom van de grond. Dit biedt mogelijk aanknopingspunten voor begrip hoe delta’s zich gedragen als de zeespiegel en het rivierwater stijgen.

Ook aan de reconstructie van het zoutgehalte in het zeewater wordt noest gewerkt, al staat dat onderzoek nog in de kinderschoenen, zo meldt Van der Meer, die hier zelf aan werkt. Toch heeft paleoklimatoloog Lucas Lourens goede hoop op resultaat. ‘Onze discipline wordt gekenmerkt door een aaneenschakeling van kleine doorbraken en wordt daarom wel gezien als de stille revolutie binnen de aard- en levenswetenschappen’, schrijft hij. Juist de combinatie van methodes en data – van boomringen tot luchtbelletjes in het ijs en van modelmatige simulaties tot geavanceerde boringen – zal tot steeds nauwkeuriger indicatoren leiden, denkt hij. Hij beklemtoont, net als Sinninghe Damsté, dat de oude klimaatmodellen waarop bijvoorbeeld het ipcc zijn toekomstprojecties baseert eerder te lage dan te hoge temperaturen veronderstellen in de nabije toekomst. Daarom is feitelijke informatie uit de vorige broeikasperiode van zulke grote waarde.

Maar ook recente meetgegevens uit de tropen zijn van belang. Dankzij wetenschappers die bereid waren onder barre omstandigheden de opname van co2 door tropische vegetatie te meten, weten we nu dat de tropen beschikken over een ‘gigantisch koolstofreservoir’ dat waarschijnlijk veel meer co2 opneemt dan gedacht, zo schrijft meteoroloog Wouter Peters. Dat mag positief klinken, maar Peters wijst er meteen op dat co2 niet alleen in de atmosfeer, maar ook in zeeën en oceanen veel kwaad aanricht, doordat het water verzuurt. Schelpdieren en ander marien leven betalen hier in elk geval een prijs voor.

En wat volgt? Deze vraag – wat betekent klimaatverandering voor de mens en zijn omgeving – houdt uiteenlopende wetenschappers bezig. Ecologen proberen bijvoorbeeld te bepalen hoe snel planten en dieren zich kunnen aanpassen aan hun veranderende omgeving. Dat is niet eenvoudig, omdat zich twee processen tegelijkertijd afspelen: enerzijds de evolutionaire, oftewel de genetische aanpassing van dieren en planten, en anderzijds de ecologische verandering, waarbij bepaalde soorten uitsterven en andere juist groeien. Aan het Nederlands Instituut voor Ecologie wordt daarbij ook gestudeerd op de zogeheten epigenetica, het mechanisme waarmee planten hun genen kunnen aan- of uitzetten. Sommige van deze mechanismen zijn erfelijk overdraagbaar, en de vraag rijst, zo schrijft bioloog Koen Verhoeven, of planten zich hierdoor sneller kunnen aanpassen aan klimaatverandering, omdat hun ‘ouders’ bijvoorbeeld al aan die aanpassing begonnen waren en die eigenschap doorgaven.

Leiden de onderzoeksresultaten vervolgens tot verstandig politiek beleid? De Utrechtse aardwetenschapper Maarten Kleinhans heeft er een hard hoofd in. Hij onderzoekt de natuurlijke werking van water en zand, en noemt dat een basisvoorwaarde voor veiligheid en duurzaamheid. Nederland denkt verschoond te kunnen blijven van overstromingen, omdat onze dijken zo hoog zijn. Maar er zijn wel degelijk risico’s, kansen en onzekerheid, alleen lijken politiek en publiek daarmee niet goed om te kunnen gaan. Ze geven liever de wetenschap de schuld, terwijl de natuur nu eenmaal uit haar aard onzekerheid met zich meebrengt en de wetenschap juist enorme vooruitgang boekt, meent Kleinhans.


Beeld: Fossiel van de rog Heliobatis met Bony-visjes, Wyoming, USA. Courtesy Johm Cancolosi / HH.