Onverwacht hoge fluctuaties in natuurlijk CO2 in de atmosfeer

Een groep wetenschappers van TNO en de Universiteit van Utrecht heeft onthuld dat zelfs al vóór de industriële revolutie grote fluctuaties optraden in de atmosferische concentratie van het broeikasgas CO₂.

Metingen van de aantallen stomata op fossiele bladeren uit sedimentkernen in het zuidoosten van Nederland wijzen op fluctuaties van de concentraties CO₂ in de atmosfeer tijdens de 13e eeuw die vergelijkbaar zijn met de huidige toename van 30%.

Stomata of huidmondjes zijn cellen net onder het oppervlak van plantenbladeren die de ademopeningen vormen waardoor de gasuitwisseling plaats vindt. Planten “ademen” het broeikasgas CO₂ in dat ze samen met water via fotosynthese verwerken tot O₂ en suikers. Als de concentratie CO₂ in de atmosfeer toeneemt, past de plant zich aan deze toestand aan door het aantal stomata op het bladoppervlak te verminderen.

Hoge natuurlijke variatie
Om de mate van de natuurlijke variatie van de CO₂-concentratie in de atmosfeer te bestuderen is de dichtheid van stomata gemeten op fossiele bladeren van bomen die ongeveer 800 jaar geleden groeiden. De leeftijd van deze bladeren uit sedimentkernen is bepaald met behulp van hoge-resolutie AMS 14C koolstofdatering in combinatie met biostratigrafie. De bekende CO₂-toename van de laatste 150 jaar is gebruikt voor het ijken van de stomata-norm voor CO₂. De resultaten van deze studie komen overeen met eerdere CO₂-onderzoeken op basis van stomata in Noord-Amerika en ze zijn voor het eerst vergelijkbaar met trends die zijn waargenomen voor CO₂ in ijskernen uit Antarctica (D47 ijskern). De natuurlijke variatie van het CO₂ is aanzienlijk groter dan eerder werd aangenomen door de IPCC (Law Dome ijskern), met 30% kunstmatige (door de mens veroorzaakte) toename gedurende de laatste 150 jaar.

Bron en afvoer
Aangezien dit nieuwe inzicht grote gevolgen heeft voor ons begrip van de koolstofcyclus op de korte termijn en invloed heeft op de ontwikkeling van het broeikaseffect in de nabije toekomst, is het van groot belang de mechanismen van bron en afvoer van deze natuurlijke CO2-fluctuaties te achterhalen. Een mogelijke kandidaat voor het bron- en afvoermechanisme van de snelle CO2-variaties in de atmosfeer is gevonden in de veranderingen in de oppervlaktetemperatuur van het zeewater in de Noord-Atlantische Oceaan. Dit onderzoek is gepubliceerd in het verslag van de National Academy of Sciences of the USA (Thomas B. van Hoof, Friederike Wagner-Cremer, Wolfram Kürschner en Henk Visscher (2008) A role for atmospheric CO₂ in preindustrial climate forcing, PNAS, vol. 105, no. 41, pp 15815-15818) en dit is gratis beschikbaar op de website van de National Academy of Sciences.