|
1/3/1997 5
miljard jaar klimaat
SAMENVATTING
Het broeikaseffect of de opwarming van de aarde
is in de geschiedenis van onze planeet niets nieuws. Reden voor
zorgen, of juist niet? Alarm, alarm, de Aarde raakt op? Een geoloog kan
zich niet zo druk maken over wat de mens met de Aarde doet. Het
broeikaseffect was in het Krijt veel erger dan nu.
Zeespiegelstijging en verwoestijning hebben we al eerder gehad.
Een verre voorouder van mij
was geoloog. Hij leefde in het Onder-Triastijdperk, zon 220 miljoen
jaar geleden, aan de westkust van Zuid-Amerika. De toenmalige
regering gaf hem een eervolle opdracht: Breng advies uit over de
toekomst van het leefmilieu van de mens na het Triastijdperk. Zijn
regering maakte zich namelijk ernstig zorgen over de verwoestijning.
Mijn voorvader nam zijn taak serieus op en besloot de wereld te
verkennen. In het Triastijdperk was er 驮 groot supercontinent,
Pangea. Hij wilde vanaf de westkust van Zuid-Amerika naar
Australi렲eizen, dat was 20.000 km te voet over het supercontinent.
Via Afrika, India en Antarctica wilde hij zijn einddoel bereiken.
Zodra hij de smalle kustzone had verlaten was de zeewind
verdwenen. In het binnenland van de onafzienbare landmassa heerste
een extreem continentaal klimaat. De reiziger was onthutst door de
omvang van de verwoestijning. Hij vond op zijn weg niets dan rode
zandwoestijnen, kale bergen en zee뮠die ingedampt waren tot eindeloze
zoutvlakten. Dieren waren schichtig, planten dun gezaaid en
oneetbaar. Zoetwater was schaars. De reizende aardwetenschapper was
bezorgd. Bezorgd over zijn eigen overleven, maar ook bezorgd vanwege
het lot dat de mensheid in haar geheel beschoren was. Het binnenland
was onleefbaar geworden.
De geoloog verstond zijn vak. Hij had bij zijn omzwervingen de
ingekoolde resten van de reusachtige moerassen uit het Carboon
gevonden. Hij had sporen gevonden van een enorme ijskap rond de
Zuidpool, die in het Perm nog niet eens zo lang geleden het
zuidelijk deel van Pangea goeddeels had bedekt. Waar was al dat
water gebleven? Van welk water hadden vroeger al die planten
geleefd? Waar was de sneeuw gebleven waaruit in het Perm die ijskap
was ontstaan?
Rode
planeet De lucht was blauw, het land was rood, het witte zout
schitterde in zijn ogen. Maar waar was het groen? Het leek
ongerijmd, maar hij dacht ineens aan Mars, de rode planeet. Er waren
daar sporen van water dat dalen had uitgesleten, maar nu was er al
miljarden jaren geen druppel meer te vinden. Van leven ontbrak elk
spoor. Zou dat ook het lot zijn van de Aarde? Wordt de Aarde een
rode planeet, van rood woestijnzand en roodverweerde
rotsen?
Diepe geulen in de
equatoriale hoogvlakte van Mars zijn stille getuigen van de
regenval en de stromende rivieren die er vier miljard jaar
geleden voorkwamen. Nu is de planeet rood en droog. Het
supercontinent Pangea leek in de Trias eenzelfde lot
beschoren. Alle continenten lagen tegen elkaar aan. De
landmassa was zo groot dat de oceanen alleen het klimaat aan
de randen ervan be﮶loedden. Het binnenland was een rode
woestijn.
Hij kende de geschiedenis van de Aarde. Hij wist dat het
grote droge supercontinent er niet altijd was geweest. Het was
ontstaan doordat diep in de Aarde convectiestromen in het
vloeibare gesteente langzaam alle continentale schollen bijeen
hadden gedreven. Overal waren continentale botsingen
opgetreden, met catastrofale aardbevingen en vulkanische
erupties. Groenland was met veel geweld tegen Noorwegen en
Schotland aangedreven, Amerika tegen West-Afrika, Siberi렴egen
Europa. Waar vroeger zee뮠waren, waren nu de continenten met
grote bergruggen aan elkaar gelast. Het was ondenkbaar dat er
krachten zouden zijn die dit hechte supercontinent ooit nog
uit elkaar zouden krijgen.
Op klimaatverandering viel ook niet te hopen. De
Triasgeoloog wist hoe veranderlijk het klimaat kon zijn. Hij
had aan de in de zoutmeren afgezette lagen de periodiciteit
van de klimaatveranderingen gereconstrueerd. Zijn conclusie
luidde dat zij samenhingen met veranderingen in de baan van de
Aarde om de Zon en veranderingen in de stand van de aardas.
Hij wist dat die een looptijd van enkele tienduizenden tot
honderdduizenden jaren hadden. Met zijn Triassisch rekentuig
had hij echter uitgerekend dat het zeeklimaat altijd dicht bij
de kust zou blijven, hoeveel het ook zou gaan regenen. Het
continent was veel te groot om ooit de invloed van de oceaan
te voelen. De woestijn was onherroepelijk.
Voor de mens was dus alleen plaats in de smalle kustzones,
waar het soms regende en waar vis te vangen was. Het snikhete
binnenland moest worden opgegeven. De reiziger keerde terug op
zijn schreden en nam de boot. Overal langs de kusten vond hij
voedsel en drinkwater. Zo bereikte hij zijn doel. Hij
rapporteerde aan de regering dat de overleving van de mens
gelegen was in het bevolken van de smalle kuststroken. De
grote bevolkingsconcentratie aan de kusten bracht een
hoogontwikkelde maatschappij voort. Die vond onder andere de
Trias Politica uit.
Vleesbergen Zijn achter-achterkleindochter leefde
in het Boven-Krijt ergens in Mexico. Net als haar
betovergrootvader was zij geoloog. Ze kende zijn bevindingen
en adviezen. Zij wist ook dat zijn advies maar korte tijd
bruikbaar was geweest. Dat leidde zij af uit haar eigen
veldonderzoek. Zij had gezien dat over de rode kustzanden
waarin haar betovergrootvader begraven lag, kalken van nieuwe
zee뮠waren afgezet en kleien van uitgestrekte kustlagunen.
Waar hij niet aan gedacht had was het volgende. Als de
convectiestromen onder de aardkorst hun warmte niet meer kwijt
kunnen doordat de continenten niet meer willen bewegen,
veranderen zij van plaats. Nieuwe stromen worden gevormd, nu
van tegengestelde richting. Waar eens de continenten naar
elkaar toedreven, gingen ze weer uit elkaar. Er ontstonden
barsten in het kurkdroge supercontinent en die vulden zich met
basaltisch magma, het bloed van de aardmantel onder de korst.
Sommige scheuren gingen verder open en er ontstonden nieuwe
oceanen. Meer basalt welde op uit de diepte en duwde het
oceaanwater omhoog. De zeespiegel steeg en het eens zo
onaantastbaar gedachte supercontinent veranderde in een
onafzienbaar eilandenrijk, gescheiden door oceanen en ondiepe
zee뮮 De invloed van de zee op het klimaat was terug. Het eens
zo droge binnenland kon weer bevolkt worden.
Er heerste een heerlijk klimaat, tropisch vochtig van de
evenaar tot de polen. Nergens waren ijskappen. Op Groenland
groeiden broodvruchtbomen, in Siberi렫rioelde het van de
krokodillen. Er waren andere enorme reptielen, de dinosauri벳
domme wandelende vleesbergen, die zich gemakkelijk lieten
verschalken door de gevorderde rover. In de ondiepe
zee뮠vermenigvuldigden eencellige organismen zich met zon
duizelingwekkende snelheid dat hun skeletjes overal krijtlagen
van honderden meters dik vormden. Op het land hadden sommige
planten een ingenieuze manier gevonden om zich te verspreiden:
de bloem. Insecten konden de lokroep van hun prachtige kleuren
en bedwelmende geuren niet weerstaan en wrongen zich in
duizend evolutionaire bochten om een eigen plaatsje te vinden
in de van plantenseks zinderende atmosfeer. Onze geologe vond
65 miljoen jaar geleden dat het eigenlijk zo maar moest
blijven. Vanuit haar hangmat overzag zij de gehele archipel en
ze vond die een paradijs op Aarde.
In
brand Toch had ook zij grote zorgen. De zeespiegel was
al driehonderd meter gestegen en reeds zestig procent van het
land was ondergelopen. De bevolkingscentra die eens op advies
van haar betovergrootvader aan de kusten werden aangelegd,
stonden allang onder water. De bevolking was versnipperd over
de eilanden.
Als de zeespiegel zo zou blijven rijzen, bleef er helemaal
geen vasteland meer over. De gehele mensheid zou verdrinken.
De bergen uit de tijd van haar betovergrootvader waren allang
door de erosie afgevlakt en nergens waren meer botsende
continenten die nieuwe gebergten vormden. Het was juist alsof
alle continenten, gedreven door een panische angst, met grote
snelheid uit elkaar vluchtten.
Afbeelding van de planeet
Venus. In het late Krijt vertoonde de aarde grote
overeenkomsten met Venus.
Een tweede zorg van mijn Krijtoma was het broeikaseffect.
Er waren zoveel organismen in de oceanen bezig hun
kalkskeletjes op te bouwen dat de concentratie van het
koolzuurgas dat daarbij vrijkwam, onrustbarende vormen aan
begon te nemen. De onderzeese vulkanen, die steeds maar weer
jonge basaltlavas uitbraakten, spoten ook gigantische
hoeveelheden koolzuurgas in de atmosfeer. Nog nooit was er
zoveel CO2 in de atmosfeer geweest. Het koolzuurgas zorgde
voor een opwarming van het klimaat die in de geologische
geschiedenis zijn weerga niet kende. Hoe lang kon dat nog
doorgaan?
Als de temperatuur te hoog werd, zouden de planten
verwelken voor ze de kans kregen groot te worden. Het zou al
snel te warm zijn voor welke vorm van leven ook. Het leek
ongerijmd, maar ze moest ineens aan Venus denken, een planeet
als de Aarde, maar door een permanent wolkendek van
koolzuurgas omringd en met ondraaglijke temperaturen aan haar
oppervlak. Daar is geen leven mogelijk. Is dat ook de toekomst
van de Aarde?
Een derde zorg was dat er zoveel leven was ontstaan in al
die ondiepe zee뮬 dat er niet genoeg zuurstof in het water zat
om al de afgestorven organismen af te breken. Al gauw was alle
zuurstof op, het water werd zwart en levenloos en het begon te
gisten, te borrelen en vreselijk te stinken. Wonderlijk
iriserende vloeistoffen dreven op het water; bij blikseminslag
vlogen ze in brand. De regering vroeg haar om advies: wat
moest er gebeuren om al deze bedreigingen het hoofd te bieden?
De stinkende zwarte zee뮠brachten haar op een idee. Ze
adviseerde om met dammetjes het grootste deel van het laagland
onder water te zetten, alle bomen die er stonden te kappen en
ervoor te zorgen dat ze onder water kwamen te liggen zodat ze
niet konden rotten. De zeespiegelstijging hielp daarbij. Ziezo
zei ze, die zijn voorlopig aan de koolstofcyclus onttrokken.
Als later in de geschiedenis het koolzuurgasgehalte in de
atmosfeer te laag is, in een ijstijd zoals in het Perm, dan
kunnen ze deze voorraden verbranden.
Of het ooit zover zou komen, heeft ze niet geweten. Op een
kwade dag hoorde ze een oorverdovende explosie. De hemel
verduisterde en een enorme vloedgolf overspoelde het eiland.
Toen het water na maanden was gezakt, lag het eiland bedolven
onder een dikke laag goudglimmende glasbolletjes,
halfgesmolten gesteente, geblakerde boomstammen en vreemd
gevormde stukken magnetisch metaal die afkomstig leken uit de
ruimte of de aardkern. Overal dreven dode monsters op de
onrustige golven. Daartussen dobberde een biezen mandje. Daar
zat haar zoontje in, die met mandje en al uit zijn hangmat was
geslingerd.
Ardennen Generaties geologen gingen voorbij.
Een verre nazaat van de jongeling in het biezen mandje leefde
achttienduizend jaar geleden, in het koudste deel van de
laatste ijstijd. Ook hij was geoloog gezond genetisch
materiaal is niet kapot te krijgen. Hij was mijn
bet-bet-betovergrootvader. Hij had het koud. Hij leefde in een
grot in de Ardennen, beschut tegen de ijzige winden die langs
de schitterend witte ijskap aan de horizon waaiden. Zelfs de
dieren hadden het koud. Als ze te dicht bij zijn warme grot
kwamen, doodde hij ze en hulde zich in hun vacht.
Mijn bet-bet-betovergrootvader leefde in een tijd waarin
alles alleen maar slechter ging. Hij luisterde vol ontzetting
naar de verhalen van de vissers aan de Noordzee, die de zee
elk jaar hadden zien terugwijken, honderden kilometers uit de
kust. Ze verhuisden mee, elk jaar, totdat er van de zee niet
meer was overgebleven dan een afvoerloos ijzig meer, omzoomd
door duizenden wanhopige vissersgezinnen. De striemende wind
blies zand met sneeuw vermengd in hun gezicht. Waar nu naar
toe?
Hij kende zijn vak. Hij wist hoe de weelderige vegetatie
van zijn betovergrootmoeder was verdwenen. Een van de snel
wegvliedende continenten, Antarctica, was op de Zuidpool
terechtgekomen. Het verzamelde daar steeds meer ijs. In de
enorme ijskap die zo ontstond, werden miljoenen kubieke
kilometers neerslag opgeslagen. Die vloeiden niet meer naar
zee. De zeespiegelstijging die zijn betovergrootmoeder
bedreigde, was tot staan gekomen en het klimaat verkilde.
De geoloog had heel wat van de wereld gezien. Hij had
gezien hoe overal de kou en de droogte hadden toegeslagen en
herkende de tekenen van de vroegere warmte. Hij vond rode
gronden, aanwijzingen van hoge regenval en weelderige
vegetatie, midden in de Sahara. In de opgedroogde meren van de
Amazonesavanne trof hij stuifmeelkorrels van het tropisch
regenwoud aan. Aan de neerwaartse trend leek geen einde te
komen. De ijskappen van Antarctica en Groenland lagen daar
onwrikbaar. Er was niets aan te doen. De kou leek
onoverwinnelijk. Het leek ongerijmd, maar ineens moest hij aan
Ganymedes denken, de maan van Jupiter die geheel met ijs is
bedekt. Zou dat ook het lot van de Aarde zijn? De regering
vroeg hem om advies. Hij adviseerde het warme zuiden op te
zoeken, voorbij de bergen waarachter de bossen zich hadden
verscholen in afwachting van betere tijden. Hier zou het nooit
meer goed komen.
18.000 jaar geleden bereikte
de laatste ijstijd zijn hoogtepunt in een proces dat al zon
80.00 jaar aan de gang was. Gigantische ijskappen bedekten de
Aarde ten noorden van New York en Berlijn. In het ijs lag
zoveel water opgeslagen dat de zeespiegel honderd meter
daalde. Werd de Aarde een droge ijsklomp, zoals Jupitermaan
Ganymedes?
Nagelgroei Het is 1997. Ik ben geoloog. Ik heb de
memoires van al mijn voorouders uit de Trias, uit het Krijt en
uit de laatste ijstijd teruggevonden, diep verscholen in
kilometersdikke sedimentpakketten. Ik heb meegeleefd met hun
wanhoop.
Ik heb de sombere scenarios over de Aarde als Mars, de
Aarde als Venus en de Aarde als Ganymedes meegevoeld. Mijn
drie voorouders leefden alle drie op momenten dat de Aarde een
van zijn extreme toestanden had bereikt: de Aarde als
Redhouse in de Trias, de Aarde als Greenhouse in
het Krijt en de Aarde als Icehouse in het de laatste
ijstijd van Pleistoceen. Wij zijn ontsnapt aan alle
doemscenarios. Waardoor?
De eerste oorzaak is de plaattektoniek. De plaattektoniek
heeft ons verlost van Pangea met zijn continentale klimaat. De
plaattektoniek heeft ons verlost van de zeespiegelstijging van
het Krijt. De plaattektoniek zal ons eens verlossen van het
Icehouse waarin we ons nog steeds bevinden.
De horizontale bewegingen van de plaattektoniek gaan snel:
tot vijftien centimeter per jaar, net zo snel als je nagels
groeien. Sommige bergketens zoals de Kaukasus en Nieuw-Zeeland
gaan twee centimeter per jaar omhoog. De zeespiegel stijgt
maar vijftien centimeter per eeuw, althans tot nu toe. Niet
eens zo hard dus, zeker niet als je bedenkt dat hij in de
Westerschelde tweemaal daags vierenhalve meter stijgt en daalt
door het getij. Op menselijke schaal lijkt de invloed van de
plaattektoniek op het leefmilieu niet groot, maar op aardse
schaal is zij bepalend.
Tweede oorzaak waardoor wij zijn ontsnapt aan de
doemscenarios zijn de klimaatsschommelingen die worden
gestuurd door astronomische variaties zoals de excentriciteit
van de aardbaan om de Zon en de scheefstand van de aardas. Die
gaan een stuk sneller dan de plaattektoniek. Astronomische
schommelingen verklaren de periodiciteiten van honderdduizend
jaar en korter die het ritme van de ijstijden en de
tussenliggende warme perioden bepalen.
De extreme koude die mijn voorouder achttienduizend jaar
geleden ondervond, keert periodiek terug. Aan boorkernen uit
de oceaanbodem ziet men dat elke ijstijd van honderdduizend
jaar langzaam begint en snel eindigt. Ook kan men er aan zien
dat een tussenijstijd niet langer dan tien- tot twaalfduizend
jaar duurt. Wij zouden al bijna aan het eind van zon warme
periode moeten zijn; de vorige ijstijd eindigde tienduizend
jaar geleden.
Sahel Ik neem u nog even mee terug naar de
periode van mijn laatstgenoemde voorouder, naar het
hoogtepunt, of zo u wilt dieptepunt, van de laatste ijstijd,
achttienduizend jaar geleden. De continentale ijskappen op het
noordelijk halfrond hadden zoveel water aan de oceanen
onttrokken dat de zeespiegel ruim honderd meter lager lag dan
nu. De Noordzee lag droog, de Golfstroom week uit naar
Portugal, de Beringstraat lag droog en je kon van Djakarta
naar Hanoi wandelen, als je wilde. De Lage Landen lagen in een
poolwoestijn aan de rand van een ijskap die toen tot
Denemarken en Berlijn reikte. Er was praktisch geen vegetatie,
de wind had vrij spel en legde een deken dekzand over het
land. De ondergrond was diep bevroren.
Niet alleen in Europa, maar over de gehele Aarde was het
klimaat droger. Het Amazonegebied bestond uit enkele losse
kernen regenwoud gescheiden door uitgestrekte savannes. De
zuidrand van de Sahara lag achthonderd kilometer zuidelijker
dan nu. De Sahel, het gebied waar in de jaren tachtig grote
bezorgdheid over bestond, was een woestijn. Duinen konden zich
er vrijelijk verplaatsen. Nu zijn ze vastgelegd door de
planten die erop groeien.
Verwoestijning in de Sahel treedt nu dus niet voor het
eerst op. Het feit dat er bij overbegrazing zo gemakkelijk
winderosie optreedt, is op zijn minst voor een deel het gevolg
van het feit dat er al duinzand ligt. We kunnen de
geschiedenis van de Sahel goed bestuderen aan de afzettingen
van het Tsjaadmeer. De niveauveranderingen daarvan
weerspiegelen nauwkeurig de klimaatsveranderingen.
Achttienduizend jaar geleden was het meer geheel opgedroogd en
werd er duinzand op de bodem afgezet. Pas toen het aan het
einde van de laatste ijstijd weer vochtiger werd, kroop de
duingrens naar het noorden. Uiteindelijk werd het Tsjaadmeer
zo groot als de Kaspische zee nu is.
Sinds vijfduizend jaar zet de verdroging weer door. Volgens
sommigen heeft die ervoor gezorgd dat de nomadenvolken die
destijds in de Sahara woonden, zich in het Nijldal vestigden.
Daar bouwden zij een hoogontwikkelde beschaving op.
Fossiele brandstof Ook het CO2-gehalte
van de atmosfeer begint niet nu pas voor het eerst te stijgen.
Uit de analyse van luchtbelletjes uit het ijs van Antarctica
en Groenland blijkt dat het gehalte nauw verband houdt met de
temperatuurschommelingen. Met de komst van een nieuwe ijstijd
daalt het gestaag. Achttienduizend jaar geleden was er maar
half zoveel CO2 in de atmosfeer dan nu. Aan het
eind van de laatste ijstijd steeg het gehalte zeer snel. Dat
was tienduizend jaar geleden, ver voordat de mens ook maar aan
fossiele brandstoffen dacht!
Komt het door de verhalen van mijn voorouders dat ik mij
niet zo druk kan maken over wat de mens met de Aarde doet?
Komt het doordat ik als geoloog gewend ben op lange
tijdschalen te denken? Komt het door moeheid van de niet
aflatende stroom alarmerende geluiden? Is dat wat u horen
wilt? Alarm, alarm, de Aarde raakt op?
Geen van de bedreigingen die op ons af lijken te komen zijn
nieuw voor de Aarde: het broeikaseffect was in het Krijt veel
erger dan nu. De verwoestijning was in de laatste ijstijd en
de Trias veel erger dan nu. Wereldwijde vervuiling door
meteorietinslagen hebben we ook al eerder gehad. De
zeespiegel is nog nooit zo rustig geweest als de laatste
zesduizend jaar.
We moeten leren leven met een Aarde die dynamisch is, die
vanzelf voortdurend verandert, ook als de mens niets doet. Er
is geen nulpunt, geen beginstadium; de Aarde is nooit
ongerept geweest. Wij zien in de weinige tijd die de mens is
toebedeeld maar een heel klein stukje van al die grote
langgolvige processen. Wij moeten leren niet alleen te meten
in ons eigen tijdsperspectief, maar ook in het aards
perspectief. En wij moeten goed naar de geschiedenis van de
Aarde kijken, om te begrijpen wat er in het verleden bij
bedreigingen is gebeurd. Daar kunnen we van leren.
|
|
verschenen in: |
Natuur & Techniek |
TAAL: |
Nederlands |
AUTEUR: |
Prof dr Salomon Kroonenberg |
BRON: |
Natuur &Techniek |
DATUM: |
1/3/1997 |
| |
|