klimaatverandering
Foto: klimaatverandering kan worden versneld door terugkoppelmechanismes, zoals meer CO2-uitstoot bij opwarmend permafrost of de wisselwerking tussen oceanen en de atmosfeer en de gevolgen voor de CO2-opname (foto website VU).

Onderzoek naar de versnelling van klimaatverandering is hoognodig, aldus onderzoekers van de Universiteit Utrecht. NWO reikt een van de vijf Summit Grants, 30 miljoen euro van de te verdelen 174 miljoen euro, uit aan een consortium van onderzoekers. Kort gezegd gaat het om het overbruggen van de kloof tussen het voorspellen van de korte termijn- en lange termijn klimaatverandering. De NWO-financiering is voor de komende 10 jaar.

Klimaatverandering gaat onvoorstelbaar snel, maar kan mogelijk verder versnellen door terugkoppelingsmechanismen. Dat zijn complexe fenomenen die worden veroorzaakt door klimaatverandering en die op hun beurt de klimaatverandering verder kunnen aanjagen. Zoals extra CO2 emissies van ontdooiende permafrost. Onderzoek naar de invloed van terugkoppelingsmechanismen op de lange termijn vindt al langer plaats, onderzoek naar de moderne klimaatverandering uiteraard ook, maar de koppeling tussen beide is tot nu toe onderbelicht, stellen de UU-onderzoekers. Het consortium EMBRACER (Earth systeM feedBack ReseArch CEntRe) van 23 toponderzoekers gaat kijken naar terugkoppelingsmechanismen van niet alleen opwarmende permafrost, maar ook van tropische bossen, toegenomen methaanemissies, CO2 in de oceanen, ijs- en oceaandynamiek en het geologische verleden, meldt het persbericht op de website van betrokkenen bij de Vrije Universiteit Amsterdam. Het consortium ontvangt hiervoor 30 miljoen euro.

Korte termijn is bekend

“Op de korte termijn, tot halverwege deze eeuw, hebben we goed in beeld hoe de klimaatverandering zich voltrekt”, vertelt Appy Sluijs, hoogleraar Paleoceanografie aan de Universiteit Utrecht. “Maar belangrijke terugkoppelingsmechanismen werken langzaam, en hun volledige impact zal pas in de komende decennia tot eeuwen zichtbaar worden. Zelfs met rigoureuze klimaatmaatregelen zullen ze het klimaat op aarde tot ver na 2100 bepalen. Het ontbreekt ons tot nu toe echter aan wetenschappelijk inzicht om te anticiperen op de impact ervan.” Sluijs gaat zelf kijken naar klimaatveranderingen in het geologische verleden.

Geologische verleden

Sluijs vervolgt: “Na de laatste ijstijd smolt de permafrost in Nederland, en 56 miljoen jaar geleden zorgde een kettingreactie van terugkoppelingen voor heel veel uitstoot van CO2 en methaan. Onze uitdaging is nu om de reconstructies zo goed te maken dat we erachter komen waarom zulke terugkoppelingsmechanismen actief werden, hoe sterk ze waren en welke invloed ze op het klimaat hadden. Gecombineerd met de kennis van nu levert dat voorspellende waarden op voor de toekomst.”

CO2 in de oceanen

Gert-Jan Reichart, hoogleraar marine geologie verbonden aan zowel het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) als de Universiteit Utrecht, gaat zich binnen het project richten op de wisselwerking tussen oceanen en atmosfeer, en hoe deze de komende tijd de opname van CO2 in de oceaan zal beïnvloeden. “Als we in de geologische geschiedenis kijken, dan is onder normale omstandigheden de oceaan de allesbepalende factor voor CO2. De atmosfeer is een slaaf van de oceaan, zogezegd. Maar voor het eerst in miljoenen jaren heeft de mens die rollen omgedraaid: door onze uitstoot aan CO2 bepaalt nu de atmosfeer wat er in de oceaan gebeurt. Dit gaat ongetwijfeld vergaande gevolgen hebben voor de natuurlijke koolstofkringloop, en daarmee voor de ontwikkeling van de atmosferische CO2 de komende tijd.”

IJs- en oceaandynamiek

Oceanograaf Anna von der Heydt van de UU onderzoekt hoe de terugkoppelingen uitpakken voor ijs- en oceaandynamiek en hun interacties met de koolstofcyclus. De poolijskappen en de Golfstroom worden beide genoemd als potentiële kantelelementen, die abrupte overgangen kunnen ondergaan met wereldwijde gevolgen. Veel van de terugkoppelingen werken op het grensvlak tussen deze grootschalige klimaatcomponenten. Dit betekent dat de oceaancirculatie en de dynamiek van de ijskap nauw met elkaar verbonden zijn, ook via hun impact op de koolstofcyclus. Op basis van recente waarnemingen en klimaatrecords uit het verleden willen Von der Heydt en haar collega’s de volgende generatie klimaatmodellen bestuderen en verbeteren voor toekomstige projecties op lange termijn.