Denk jezelf eens in: een retourtje naar Antarctica boeken voor een vakantie. Nee, niet om pinguïns, sneeuw en ijs te zien, maar voor een strandvakantie onder de palmbomen. Aan het begin van het Eoceen, 50 miljoen jaar geleden, kon je daar namelijk palmbomen bewonderen, want temperaturen én CO₂-concentraties waren bijzonder hoog. Jörg Pross(Goethe University Frankfurt_) en onder meer collega’s van de Universiteit Utrecht publiceren hierover in "_Nature":https://www.nature.com/.

Het onderzoeksschip Joides Resolution, waarmee de boringen werden uitgevoerd voor de kust van Antarctica begin 2010 tijdens expeditie 318 vanIntegrated Ocean Drilling Program (IODP). Rob Dunbar (Stanford University)

Hoe de onderzoekers dat te weten zijn gekomen? Daarvoor gingen ze met het onderzoeksschip de Joides Resolution naar de Antarctische kust bij Wilkes Land toe, ongeveer ten zuiden van Australië op zo’n 70° zuiderbreedte. Daar trotseerden ze de kou en omzeilden ijsbergen van begin januari tot begin maart 2010 in de Antarctische ‘zomer’. Henk Brinkhuis (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee enUniversiteit Utrecht), één van de auteurs van het Nature-verhaal, hield er een blog over bij voor Kennislink.

Voor de kust werden sedimentmonsters genomen van de bodemlagen met lange boorkernen om het sediment terug op het schip en later in diverse laboratoria verder te onderzoeken. En wat vonden ze? Ontzettend veel sporen van plantenleven van 54-52 (vroeg-Eoceen) en 49-46 miljoen jaar geleden (midden-Eoceen). Van de periode ertussen is geen sediment gevonden.

Pollen van een Eocene palm. Lineth Contreras (Goethe University Frankfurt)

De stuifmeelkorrels (pollen) leverden niet alleen het bewijs voor varens en boomvarens op, maar ook voor palmen en leden van de kaasjeskruidfamilie. Een soort tropisch regenwoud heerste op Wilkes Land van 54-52 miljoen jaar geleden, vooral in de kuststreken. Temperaturen waren meer dan 10 °C gemiddeld in de koudste maand: geen vorst in de winters dus, ondanks de periode van 50 dagen duisternis in de winter! “De vegetatie kon floreren tijdens perioden van winterse duisternis, wat voor de meeste mensen iets onvoorstelbaars is”, laat Elizabeth Truswell (Australian National University), niet verbonden aan de studie, aan Kennislink weten.

In de zomers was de temperatuur boven de 20 °C, zo vertellen de pollen en moleculen van destijds op het land levende bacteriën. Ook het oceaanwater aan het oppervlakte was behoorlijk warm: ongeveer 11 °C in de winters. Enkele miljoenen jaren later was het enkele graden koeler in het midden Eoceen en nam het gematigde regenwoud de heerschappij over bij de kust. De naam zegt het al, maar er was voldoende neerslag in de regenwouden, bij de kust en een stukje verder landinwaarts. Truswell: “Dit laat zien dat hoge breedtegraden ijsvrij waren in het verleden.”

Regio Antarctica

Henk Brinkhuis vertelt aan Kennislink: “Het beeld is dat Antarctica toen al redelijk hoge gebergten bezat, en een landklimaat, met extreme warmte in de zomer, maar toch, richting Zuidpool, koude winters rondom de echte Zuidpool. Discussies zijn gaande over hoeveelpermafrost er toentertijd op Antarctica voorkwam. Verder was de oostkust, waar wij geboord hebben, zo’n 50 miljoen jaar geleden, onderdeel van een soort van ingesloten zee, een soort Middellandse Zee, omdat de landbruggen tussen Antarctica, Tasmanië en Australië nog vast zaten… de ‘Austro-Antarctic Gulf’. Daardoor was het in deze streek nog warmer dan aan de overige kusten van Antarctica.”

Boorkernen met Antarctisch, Eoceen sediment. Kevin Welsh (University of Queensland)

Noordpool

Ook aan de andere kant van de wereld was het warm. Brinkhuis: “Aan de hand van de Noordpoolboringen hebben we [in 2006] aangetoond dat het vroeg-Eoceen ook superwarm was, inclusief palmen op Noord-Groenland, en daarna, waarschijnlijk via de massale zoetwaterfase Azolla[een kroosvaren], afkoelde, totdat er rond 44-46 miljoen jaar geleden het eerste zeeijs in de winter kon ontstaan.”

“Wederom laten dit soort studies zien wat er gebeurt als er veel CO₂ in de atmosfeer zit. Het vroeg-Eoceen is een soort van ‘eindplaatje’ als CO₂ waarden 5-7 maal hoger worden dan nu (heden ongeveer 400 ppmv [deeltjes per miljoen]) of zelfs 10 maal hoger dan pre-industrial (zo’n 280 ppmv)”, vertelt Brinkhuis.

“Op dit moment, op de korte tijdschalen absorbeert het systeem, en met name de oceaan nog veel CO₂. Als die bufferwerking minder wordt gaan de temperaturen omhoog, en sneller dan nu”, besluit Brinkhuis.

Zie ook:

• Expeditie Antarctica (Blog van Brinkhuis op Kennislink over de expeditie)
• Tropische Zuidpool 50 miljoen jaar geleden (Kennislinknieuws van UU)
• Kettingreactie veroorzaakte broeikas (Kennislinknieuws)
• Temperatuur en CO2 hoog in Eoceen (Kennislinknieuws van UU)
• Klimaatverandering (Kennislinkdossier)
• Expeditie broeikaswereld
• De tropische Zuidpool (Wetenschap24)
• Zwemmen op de zuidpool (Wetenschap24)