Een sterke daling in de atmosferische CO₂-concentratie ligt ten grondslag aan de vorming van de permanente ijskap over Antarctica. En dus niet een grote verandering in de oceaanstromen, zoals tot voor kort altijd werd gesuggereerd.

Bovendien is de ijskap een stuk minder stabiel dan altijd werd aangenomen. Dat blijkt uit de boorkernen die een internationaal team van wetenschappers van begin januari tot begin maart van dit jaar aan de noordoostkust van het zuidelijkste continent uit de zeebodem haalden.

“Lange tijd werd aangenomen dat die ijskap sinds het ontstaan ervan, zo’n 34 miljoen jaar geleden, altijd vrij stabiel was”, vertelt Peter Bijl, die als onderzoeker de Universiteit Utrecht vertegenwoordigt tijdens de missie. “Een grote verandering in de oceaanstromen, als gevolg van het uiteendrijven van Australië en Antarctica, zou dit ontstaan hebben veroorzaakt. Het idee was dat de nieuwe stroom rondom het continent een isolerende werking had, waardoor de zuidpool permanent bedekt werd met ijs en dat door die werking de ijskap stabiel was.”

Deze theorie dateert uit de jaren zeventig. Intussen is met modelstudies vastgesteld dat die verandering in oceaanstromen veel eerder plaatsvond dan de vorming van de permanente ijskap en dus niet de oorzaak kan zijn geweest. Het onderzoeksteam vond hiervoor het bewijs in de zeebodem rond het continent. “Het type plankton dat in het oppervlaktewater van de zee leeft, is karakteristiek voor de temperatuur van het water”, legt Bijl uit. “De boorkernen laten inderdaad een omslag in de temperatuur van het zeewater zien, maar in een veel eerder stadium dan wanneer de permanente ijskap werd gevormd.”

Geschiedenisboek

Maar dat is lang niet het enige dat op valt te maken uit het naar boven gehaald geologisch materiaal. Vanaf de zeebodem boorde het onderzoeksteam ongeveer een kilometer diep en de opvolgende grondlagen die naar boven kwamen laten zich lezen als een geschiedenisboek. Hieruit blijkt dat ook de Zuidpool onderdeel was van de broeikaswereld van 50 miljoen jaar geleden, analoog aan eerdere bevinden op de Noordpool, waar in die tijd eveneens een subtropisch klimaat heerste.

Vanaf dit absolute piekmoment is de temperatuur op aarde gemiddeld met 15ºC gedaald. Let wel, gemiddeld. In de tussentijd steeg de temperatuur meerdere keren. Op Antarctica gebeurde dat bijvoorbeeld 40 miljoen jaar geleden. In een periode van 600.000 jaar warmde het continent met 5ºC op. En zo schommelde het klimaat in het verleden wel vaker. Naast de verbeterde kennis op het gebied van de invloed van oceaanstromen, zijn globale klimaatveranderingen in het verleden ook nog eens veel beter in kaart gebracht, inclusief die in de CO₂-concentraties in de atmosfeer.
Schommelingen in de temperatuur op aarde en de CO₂-concentratie in de atmosfeer blijken prachtig overeen te komen met krimp of aangroei van de ijskap. Bijl legt uit: “Die informatie is te zien in de uitgeboorde kernen. De ijskap groeit en brokkelt in zee af. In die brokstukken zitten stenen, grind en keien. Wanneer het kouder wordt, groeit de kap sneller en brokkelt dus ook meer ijs de zee in. Dit leidt tot lagen afgezet materiaal, sediment, op de bodem met een hogere dichtheid stenen, keien en grind. Wordt het warmer, dan gebeurt het omgekeerde.”

Klimaatverandering

De huidige klimaatveranderingen zorgen voor veel speculatie over de gevolgen ervan. Een belangrijk punt in deze discussie is de stijging van de zeespiegel. Schattingen hierover lopen sterk uiteen, van een aantal centimeters tot wel anderhalve meter in de komende eeuw. De antarctische ijskap vormt 90 procent van al het landijs op de wereld. De snelheid waarmee deze kap afsmelt als gevolg van globale opwarming is dan ook een belangrijke graadmeter voor stijging van het zeeniveau. Het geologisch materiaal dat aan de kust van Antarctica naar boven is gehaald, wordt nu verspreid over laboratoria in de hele wereld. Daar zal onderzocht wat in het verleden de invloed van klimaatveranderingen op het continent zijn geweest.

Bijl denkt dat dit onderzoek zeer waardevol zal zijn voor het huidige klimaatmodel. “De parallellen tussen de klimaatveranderingen in het heden en verleden zijn onmiskenbaar. Op basis van het door ons verzamelde materiaal zullen we veel gevoeliger voorspellingen kunnen doen wat betreft de stijging van het zeeniveau. De daadwerkelijke gevolgen van de klimaatverandering zullen hiermee steeds duidelijker worden.”

Frans Corthals