Nog maar 20.000 jaar geleden – wat op geologische tijdschalen eigenlijk helemaal niets is – brak de ijstijd die de aarde de voorgaande 100.000 jaar in haar greep had, eindelijk af. Het einde van de uitgestrekte ijskappen zag de menselijke bevolking opbloeien en onze actieradius uitbreiden toen we het nieuw geopende terrein binnendrongen.

Waarom vertrok het ijs na zo’n lange heerschappij? Het antwoord is ingewikkeld en ligt in het begrijpen van hoe de oceanen, de atmosfeer en de landoppervlakken van de aarde met elkaar en met krachten ver buiten de rand van de planeet interageren. Het is een antwoord dat helpt vorm te geven aan wat we weten over waar de aarde naar toe gaat als we kooldioxide in de atmosfeer blijven gieten.

In New Scientist kijkt Anil Ananthaswamy naar de processen die onze planeet van het pleistoceen ijs naar onze moderne periode van overvloed hebben geduwd. Het is een verhaal dat begint bij de zon. Periodieke langetermijncycli in de oriëntatie en de baan van de aarde, bekend als Milankovitch-cycli, veranderen de hoeveelheid zonlicht die het aardoppervlak bereikt. Vanuit deze eerste “minuscule” blip in de hoeveelheid binnenkomende energie, namen versterkingssystemen en terugkoppelingslussen in het klimaat van de aarde het over.

De opwarming door het extra zonlicht smolt een deel van het gletsjerijs, waardoor enorme hoeveelheden zoet water in de zoute oceanen terechtkwamen. Deze plotselinge toevloed van zoet water veranderde de circulatiepatronen in de oceanen en verstoorde de energiestroom rond de planeet.

Toen het zoete water in de Noord-Atlantische Oceaan stroomde, werd de omwentelingscirculatie stilgelegd, waardoor het noordelijk halfrond afkoelde, maar het zuidelijk halfrond opwarmde. Deze veranderingen waren vooral het gevolg van een herverdeling van warmte – tegen 17.500 jaar geleden was de gemiddelde mondiale temperatuur slechts 0,3 °C gestegen.

De verschuiving in oceaan- en atmosferische circulatiepatronen dreef lang begraven kooldioxide de lucht in, wat de opwarming verder versterkte.

De hoeveelheid zoet water die de Noord-Atlantische Oceaan instroomde en ons bevrijdde uit de ijzige greep van de ijstijd, was van een omvang die vandaag de dag waarschijnlijk niet meer kan worden gereproduceerd. Maar veel van dezelfde systemen die een kleine verschuiving in zonlicht tot een planetaire transformatie dreven, bestaan nog steeds – een feit dat een dramatisch effect zou kunnen hebben op ons toekomstige klimaat.

Er was slechts een kleine toename in zonlicht en een geleidelijke stijging van CO2 met 70 ppm voor nodig om de grote ijskappen te doen smelten die ooit Eurazië en Amerika bedekten. Sinds het begin van het industriële tijdperk is het niveau met 130 ppm gestegen en het stijgt nog steeds. Als we nog niet genoeg CO2 in de atmosfeer hebben gepompt om de ijskappen op Groenland en Antarctica te doen smelten, zal dat binnenkort wel het geval zijn.

De huidige waarnemingen van de manier waarop de aarde reageert op de stijgende kooldioxideniveaus lijken erop te wijzen dat we de doeltreffendheid van veel van deze versterkingssystemen hebben onderschat. In Scientific American, zegt John Carey, die enkele van de meest recente onderzoeken naar terugkoppelingslussen op aarde schetst,

“We zijn… het klimaat harder aan het schuiven dan de bekende oorzaken van verschillende ijstijden deden.”

Meer van Smithsonian.com:
Smeltend Groenlandijs heeft gevolgen