In de loop van de 4,5 miljard jaar oude geschiedenis van de Aarde is het klimaat met enige regelmaat veranderd. De snelle opwarming die we nu waarnemen, kan echter niet worden verklaard door natuurlijke cycli van opwarming en afkoeling. Klimaatveranderingen die normaal gesproken over honderdduizenden jaren zouden plaatsvinden, gebeuren nu binnen enkele decennia. 

How Earth's Climate Changed Over the Past 500 Million Years

Gedurende 500 miljoen jaar heeft de Aarde herhaalde cycli van opwarming en afkoeling doorgemaakt. Ongeveer elke honderdduizend jaar is er een ijstijd geweest, gedreven door veranderingen in de kanteling en baan van de planeet waardoor minder zonlicht het noordpoolgebied kon bereiken. Tussen deze ijstijden hebben perioden van opwarming gezeten, grotendeels als gevolg van het hoge gehalte aan CO₂

Alle significante klimaatveranderingen, inclusief natuurlijke, zijn verstorend. Historische klimaatveranderingen hebben geleid tot het uitsterven van vele soorten, migratie van populaties en opvallende veranderingen in het landschap en de oceaancirculatie. De huidige snelheid van klimaatverandering overtreft die van veel historische gebeurtenissen, wat aanpassing voor menselijke samenlevingen en de natuurlijke wereld bemoeilijkt.

De meest opvallende klimaatveranderingen op wereldwijde schaal in het recente geologische verleden zijn de ijstijdcycli, die bestaan uit koude perioden afgewisseld met kortere warmere interglacialen. Deze cycli deden zich ongeveer elke 100.000 jaar voor. Ze worden voornamelijk aangedreven door langzame veranderingen in de baan van de Aarde, die de verdeling van zonne-energie over de breedtegraden en seizoenen beïnvloeden. De baanveranderingen van de Aarde waren zeer klein in de afgelopen eeuwen en zijn niet voldoende om de significante temperatuurveranderingen te verklaren die sinds de industriële revolutie zijn opgetreden. Gedurende de tijdschalen van ijstijden hebben deze baanvariaties veranderingen in de omvang van de ijskappen veroorzaakt.

Recente schattingen wijzen op een stijging van de gemiddelde aardtemperatuur met 4 tot 5 °C sinds het einde van de laatste ijstijd, een periode van ongeveer 7.000 jaar, beginnend 18.000 jaar geleden. CO₂ -niveaus zijn de afgelopen 200 jaar met meer dan 40% gestegen, voornamelijk sinds de jaren '70, wat heeft bijgedragen aan de door mensen veroorzaakte verandering in de breekbare energiebalans van de planeet, resulterend in een opwarming van de Aarde met ongeveer 1 °C tot nu toe. 

De temperatuurstijgingen worden grotendeels veroorzaakt door het gehalte aan CO₂  

Als de stijging van CO₂ -niveaus ongecontroleerd doorgaat, kan er tegen het einde van deze eeuw een opwarming van dezelfde omvang als de toename vanaf de ijstijdperiode tot nu worden verwacht, dus een gemiddelde stijging van 4 tot 5°C

Deze opwarmingssnelheid is meer dan tien keer zo snel als die aan het einde van de ijstijden, de snelst bekende natuurlijke voortdurende verandering op wereldwijde schaal.

Bronnen : Climate Portal / Royal Society

Kantelend ijs op Groenland en Antarctica

Kantelend ijs op Groenland en Antarctica - KNMI

• Het smelten van de ijskappen op Groenland en Antarctica kan snel gaan, wat de zeespiegelstijging versterkt. Dit kantelpunt wordt bereikt bij een opwarming van 1 tot 3 graden, wat reden geeft om de opwarming te beperken tot 2 graden, terwijl de wereld al 1,2 graden opgewarmd is.
• De ijskappen zijn kilometers dik en bestaan uit sneeuw die samenpersen tot ijs. Dit ijs stroomt naar lager gelegen gebieden, waar het smelt of afkalft. IJskappen reageren traag op klimaatverandering, maar zelfversterkende processen kunnen leiden tot snelle veranderingen.

• Bron: KNMI

Kantelpunten

Hoe meer de Aarde opwarmt, hoe groter de kans op snelle, onomkeerbare veranderingen.

Waarom is klimaatverandering nu zorgwekkend?

De mens heeft een grote invloed op klimaatverandering, maar ook zonder onze betrokkenheid vindt klimaatverandering plaats door natuurlijke factoren zoals vulkaanuitbarstingen die het klimaat plotseling kunnen beïnvloeden, net als subtiele veranderingen in de aardas. 

De Kleine IJstijd vond plaats tussen de 16e en 19e eeuw, wat vermoedelijk verband houdt met de lage zonneactiviteit tijdens het Maunderminimum. Dit fenomeen, waarbij er weinig zonnevlekken waren, kan het klimaat beïnvloeden, maar de exacte relatie is niet bewezen. Het jaar 1816 werd ook aangeduid als het jaar zonder zomer, veroorzaakt door de uitbarsting van de Tambora-vulkaan, die wereldwijd het weer beïnvloedde.

De positie van de Aarde ten opzichte van de Zon heeft ook effect op het klimaat, zoals ontdekt door Milutin Milanković. Door veranderingen in de orbitale cyclus kan de Aarde meer of minder zonlicht ontvangen. Hoewel deze veranderingen op zichzelf niet voldoende zijn om een ijstijd te veroorzaken, kunnen ze een rol spelen in langdurige klimaatschommelingen, in combinatie met andere processen, zoals de vorming van ijs en sneeuw.

Kosmische gebeurtenissen zoals meteorietinslagen kunnen ook ernstige gevolgen voor het klimaat hebben. Een hele grote inslag, zoals die van 66 miljoen jaar geleden, leidde tot significante klimaatveranderingen en het uitsterven van dinosauriërs. Omdat dergelijke gebeurtenissen moeilijker te voorspellen zijn, vormen ze een grote variabele in de studies naar klimaatverandering.

Bovendien zijn er geologische processen zoals plaattektoniek die het klimaat op lange termijn beïnvloeden. Veranderingen in zeestromen en vulkanische activiteit hebben allemaal invloed op het klimaat. Bijgevolg kan de opeenhoping van bergketens ook invloed hebben op de hoeveelheid broeikasgassen in de lucht. Natuurlijke processen kunnen zowel opwarming als afkoeling van de Aarde veroorzaken.

Waarom Aarde sneller opwarmt dan verwacht

Wetenschappers vinden ontbrekend puzzelstukje waarom Aarde sneller opwarmt dan verwacht 

Recent onderzoek (december 2024) werpt ander licht op dit debat en heeft aangetoond dat de bewolking op Aarde de afgelopen twee jaar is verminderd, waardoor meer zonlicht het aardoppervlak bereikt. Dit resulteert in een toename van de opwarming van de aarde, omdat er minder licht en warmte teruggekaatst wordt de ruimte in. Dit zogeheten albedo is al aan het afnemen sinds de jaren '70. Het smelten van sneeuw en ijs draagt hier deels aan bij, maar vooral lage bewolking speelt een significante rol. 

Klimaatverandering door kosmische straling

In 1997 lanceerden twee Deense natuurkundigen, Svensmark en Eigil Friis-Christensen, een theorie die kosmische straling verbond met veranderingen in de gemiddelde wereldtemperatuur. Kosmische straling is een verzamelnaam voor deeltjes met een hoge energie (ioniserende straling) vanuit het heelal. De beide Denen stellen dat de huidige temperatuurschommelingen voortkomen uit variaties in de intensiteit van de zonnewind, die samenhangt met het magnetische veld van de Zon. Een actievere Zon betekent een sterker magnetisch veld en dus minder kosmische straling die onze atmosfeer binnendringt. 

Milanković Cycli

IJstijden en klimaatveranderingen worden in eerste instantie vooral beïnvloed door de Milanković-cycli. 

Milutin Milanković beschrijft in 1941 dat de variaties in de baan van de Aarde rond de Zon (excentriciteit), de variaties in de aardashoek (obliquiteit) en de tolbeweging van de aardas (precessie) van invloed zijn op de temperatuur op Aarde. Als gevolg van deze variaties varieert de temperatuur op aarde en zijn de laatste ijstijden gedurende 2,5 miljoen jaar tot heden te verklaren.

Excentriciteit is de mate waarin een ellips afwijkt van een cirkel. De variaties in excentriciteit ontstaan door de invloed van de zwaartekracht van de planeten Saturnus en Jupiter.  De periodiciteit van de excentriciteit is 100.000 jaar.

Precessie beschrijft de tollende beweging van de aardas. Momenteel wijst de rotatie-as naar Polaris, de huidige Poolster. 

Aangezien de aardas een cyclus van ongeveer 26.000 jaar doorloopt, zal Vega in de toekomst de rol van Poolster overnemen.

Obliquiteit verwijst naar de hoek tussen de aardas en de loodlijn op het vlak van de aardbaan rond de Zon, die varieert tussen 22,1° en 24,5° over een periode van 41.000 jaar. 

Momenteel neemt de obliquiteit af en is 23,44°. Naarmate de hellingshoek van de aarde afneemt, worden onze seizoenen geleidelijk milder, wat leidt tot warmere winters en koelere zomers. Dit proces laat na verloop van tijd sneeuw en ijs zich opstapelen op hoge breedtegraden, wat resulteert in de vorming van grote ijskappen. Aan de andere kant bevorderen grotere hellingshoeken perioden van deglaciatie, waarbij gletsjers en ijskappen smelten en zich terugtrekken.

Met andere woorden, het afsmelten van de ijskappen op Groenland en Antarctica is niet het gevolg van een veranderende of toenemende hellingshoek, een scenario dat ik voor ogen had. Het huidige ijsverlies in beide poolgebieden wordt vooral toegeschreven aan andere factoren, zoals de opwarming van de oceaan en veranderingen in oceaanstromingen.

De opwarming van de atmosfeer door de verhoogde niveaus van broeikasgassen en de toenemende temperatuur van het oceaanwater spelen een cruciale rol. Warmer oceaanwater versnelt de afsmelting van het ijs van onderaf, wat vooral zichtbaar is bij de afkalving van ijsbergen in kustgebieden van Groenland en Antarctica.

Hoe klimaatverandering de rotatiesnelheid en rotatie-as van de Aarde beïnvloed

How climate change is altering the Earth's rotation

Klimaatverandering is onmiskenbaar de oorzaak van het smelten van de ijsmassa's in Groenland en Antarctica. Onderzoekers van de technische hogeschool in Zürich hebben voor het eerst met behulp van AI-methoden de verschillende oorzaken van langdurige polaire beweging volledig kunnen verklaren, in wat tot nu toe de meest uitgebreide modellering is. Hun bevindingen tonen aan dat klimaatverandering en de opwarming van de Aarde een grotere impact zullen hebben op de rotatiesnelheid van de Aarde dan de Maan, die al miljarden jaren de toename van de lengte van de dag beïnvloedt. Het gaat hier echter om slechts milliseconden.

Als gevolg hiervan zal de rotatiesnelheid afnemen: de herverdeling van massa kan de rotatiesnelheid van de Aarde minimaal beïnvloeden. Dit is te wijten aan het feit dat de Aarde zich gedraagt als een draaiende schijf, waarbij massa die verder van de rotatie-as verwijderd is, leidt tot veranderingen in de rotatiesnelheid.

Geofysische reacties kunnen optreden: het binnenste van de Aarde, inclusief de mantel en de kern, kan reageren op deze veranderingen in massa aan het aardoppervlak. Dit manifesteert zich in de vorm van viskeuze, stroperige vervormingen van het gesmolten gesteente, wat zelfs kan resulteren in verschuivingen van de rotatie-as.

De polaire beweging, oftewel de verschuiving van de rotatie-as van de Aarde, kan kleine veranderingen veroorzaken in de oriëntatie van de Aarde ten opzichte van de Zon. Deze veranderingen kunnen leiden tot variaties in de hoeveelheid zonne-energie die de polen ontvangen. Hoewel deze veranderingen heel klein zijn, kunnen ze opeenhopende effecten hebben.

Als de polen iets meer zonlicht ontvangen door deze veranderingen, kan dit bijdragen aan een versnelling van het smeltproces van het ijs. Dit kan leiden tot een vicieuze cirkel waarbij meer smelting leidt tot een lagere reflectiviteit (albedo) van het oppervlak, waardoor nóg meer zonlicht wordt geabsorbeerd. De effecten van smeltend ijs en de verschuiving van massa zijn niet alleen tijdelijk, maar kunnen langdurige gevolgen hebben voor het wereldwijde klimaat.

Climate change is causing days to get longer by slowing down ..

Veranderingen in de polaire beweging kunnen worden gezien als een onverwachte variatie op de Milanković-cycli. Hoewel deze veranderingen klein zijn, kunnen ze bijdragen aan de complexe dynamiek van het klimaatsysteem van de Aarde.

De menselijke invloed creëert een nieuwe dynamiek binnen het klimaatsysteem, waarin de natuurlijke cycli, zoals de Milanković-cycli, nu worden overschaduwd door de snelle veranderingen die door menselijke activiteiten worden veroorzaakt.

In het verre verleden waren vulkaanuitbarstingen belangrijke bronnen van CO₂ en andere broeikasgassen, die aanzienlijke klimaatveranderingen zoals opwarming of afkoeling konden veroorzaken.

Cycli en terugkeer naar evenwicht: Na zulke natuurlijke verstoringen konden de Milanković-cycli de Aarde helpen een nieuw evenwicht te vinden, waarbij het klimaat zich aanpaste aan veranderingen in zonne-instraling en andere factoren.

De huidige snelheid van klimaatverandering als gevolg van menselijke activiteiten is veel hoger dan de natuurlijke variaties die over duizenden of miljoenen jaren plaatsvonden, wat het voor de Aarde moeilijker maakt om zich aan te passen aan nieuwe omstandigheden.

Langetermijneffecten: De invloed van menselijke activiteiten kan ook de natuurlijke cycli beïnvloeden, wat kan resulteren in onvoorspelbare of ongebruikelijke klimaatscenario's.

Het klimaat en de atmosfeer in het verre verleden 

Het Hadeïcum 4,5 tot 4 miljard jaar geleden

Uit de Oer-atmosferische wolken van het Hadeïcum regende het vele duizenden jaren lang, en tevens brachten talloze kometen grote hoeveelheden water op de jonge Aarde. Aan het eind van het Hadeïcum waren regens en de meteorietregens afgenomen, waarna de aardkorst afkoelde. Onderzeese vulkaanuitbarstingen zorgden er voor dat hete lava in zee stolde en de eerste rotsformaties werden gevormd, de zogenoemde Igneous rocks.

Origins of oceans

From the Hadean to the Archean Eon

De atmosfeer in het Archeïcum

De Aarde was omsloten door een dichte gaslaag rijk aan kooldioxide, stikstof en waterdamp. De oorspronkelijke atmosfeer zou voor de meeste hedendaagse levensvormen toxisch zijn d.w.z. schadelijk, aangezien er geen zuurstof aanwezig was. Zuurstof kwam slechts in minuscule hoeveelheden voor, geproduceerd door de ontbinding van waterdamp onder invloed van UV-straling in de hogere luchtlagen. Dit zuurstofgas verspreidde zich in zeer lage concentraties door de atmosfeer en reageerde onmiddellijk bij contact met het aardoppervlak. Bovendien zorgde deze geringe hoeveelheid zuurstof ervoor dat organische verbindingen direct werden afgebroken door oxidatiereacties. Leven op land was onmogelijk zonder de bescherming van een ozonlaag tegen schadelijke UV-straling.

Aan het begin van het Archeïcum was de lichtkracht van de Zon ongeveer 75% van de huidige waarde. De Aarde zou te koud moeten zijn geweest voor vloeibaar water, maar sedimentaire gesteenten uit die tijd suggereren dat er toch al water was. Het afzetten van sediment is immers een proces waarbij deeltjes, zoals koolstof, in water bezinken of neerslaan. Vermoed wordt daarom dat er heel veel koolstofdioxide (CO₂) in de atmosfeer aanwezig moet zijn geweest, waardoor de Aarde warmte kon vasthouden! Mooi toch?!

In het Archeïcum was leven waarschijnlijk beperkt tot eenvoudige eencelligen die nog niet in staat waren tot fotosynthese. Dit is waarschijnlijk een goede voorstelling van buitenaards leven op de miljarden planeten in het universum.

Een miljard jaar na het begin van het Proterozoïcum, vond de 'zuurstofrevolutie' plaats, en het is mogelijk dat de eerste meercellige organismen al miljoenen jaren eerder het aardse licht zagen. De opkomst van meercellige eukaryoten verhinderde de verspreiding van cyanobacteriën niet, die fotosynthese konden uitvoeren en de zuurstofrevolutie wereldwijd veroorzaakten.

Aanvankelijk reageerde alle zuurstof met zwavel, koolstof en ijzer, resulterend in zwaveldioxide door aanhoudend vulkanisme, koolstofdioxide (CO₂) en ijzeroxide in gestreepte ijzerformaties zoals die in Isua, West-Groenland.

Toen de 'afzetgebieden' voor zuurstof bijna volledig bezet waren en de fotosynthese toenam door de opkomst van meerdere soorten organismen , begon de concentratie van zuurstof in de atmosfeer te stijgen. Afgestorven organismen werden bedekt met lagen aarde, waardoor niet-geoxideerde koolstof uit de atmosfeer verdween, wat mogelijk leidde tot de vorming van het eerste methaangas.

Gedurende het Proterozoïcum nam de gezamenlijke continentale massa aanzienlijk toe door de samenvoeging van microcontinenten, of kratons. In deze periode vonden ook de eerste gebergtevormingen plaats, die bijdroegen aan veranderende atmosferische omstandigheden.

Er waren meerdere periodes van Sneeuwbal-aarde

Het is bekend dat de eerste ijstijd kort na het aanvangen van het Proterozoïcum plaatsvond, ongeveer 2,5 miljard jaar geleden. In de periode er na, het Neoproterozoïcum, waren er twee, mogelijk drie, sneeuwbal-aarde-gebeurtenissen. Deze staan bekend als de Sturtiaanse (circa 720 tot 660 miljoen jaar geleden) en de Marinoaanse (circa 645 tot 640 miljoen jaar geleden) en met de Gaskiers (of Ediacaraanse, rond 580 miljoen jaar geleden) als mogelijke derde gebeurtenis.

De oorzaak van de Sneeuwbalaarde blijft onderwerp van discussie onder wetenschappers. Een vooraanstaande theorie suggereert dat een combinatie van factoren, zoals veranderingen in de baan van de Aarde (later meer hierover) en de opeenhoping van atmosferische gassen, heeft bijgedragen aan een snelle afkoeling van zowel het aardoppervlak als het oceaanoppervlak. Atmosferische gassen zoals zwaveldioxide zijn vaak afkomstig van vulkaanuitbarstingen. Wanneer zwaveldioxide omgezet wordt in zwavelzuur-aerosolen, kunnen deze het zonlicht weerkaatsen, wat resulteert in de afkoeling van het aardoppervlak.

Het supercontinent Rodinia valt uiteen

Toen Rodinia begon uiteen te vallen, bevonden de meeste continentale massa's zich langs de evenaar. Een dergelijke continentale configuratie leidde tot de ontwikkeling van een zeer unieke klimaatsituatie op aarde, gekenmerkt door intense verdamping en tropische regenval op deze continentale gebieden. De intense regenval spoelde koolstofdioxide uit de atmosfeer en produceerde koolzuur dat rotsen op de continenten verweerde. Als gevolg hiervan werd koolstofdioxide, een broeikasgas, vanuit de atmosfeer naar de aardkorst getransporteerd en begon de aarde af te koelen.

Bovendien hielp een tropische verdeling van continenten de Aarde verder af te koelen, omdat tropische continenten meer reflecteren dan open oceanen en dus minder energie van de Zon absorberen. Ter vergelijking: het grootste deel van de energie van de Zon die door de huidige Aarde wordt geabsorbeerd, vindt plaats boven tropische oceanen.

Toen de Aarde afkoelde, begon ijs zich voorbij de poolgebieden te verplaatsen. Toen het ijs tot binnen 30° van de evenaar kwam, zorgde een feedbackmechanisme ervoor dat de toegenomen reflectie door de vorming van ijs leidde tot verdere afkoeling en de vorming van nog meer ijs. Dit ging door totdat de hele Aarde bedekt was met ijs, hoogstwaarschijnlijk tot aan de evenaar. Tijdens het Neoproterozoïcum heeft de Aarde minstens twee sneeuwbalgebeurtenissen meegemaakt op ~740 en ~635 My

Hieronder een kaart uit de PaleoProject Map ten tijde van Sneeuwbal-aarde aan het begin van het Cryogene-tijdperk, ongeveer 640 en 710 miljoen jaar geleden. De afbeelding toont het uiteengevallen Supercontinent Rodinia.

Lava outburst have triggered Snowball Earth 717 million years ago 

Enorme vulkaanuitbarstingen, de grootste in de geschiedenis van de Aarde, hebben mogelijk ongeveer 719 miljoen jaar geleden zóveel CO₂ uit de atmosfeer verwijderd dat de Aarde meer dan twee miljoen jaar later bevroor.

Wie bedacht de term Snowball Earth

Joe Kirschvink, een Amerikaans geoloog en geofysicus, bedacht de term Snowball Earth in 1989, en combineerde ideeën die al jaren door sommige geologen, klimaatfysici en planetaire chemici werden overwogen. Veel aardwetenschappers waren aanvankelijk sceptisch dat zulke catastrofale gebeurtenissen echt hadden kunnen plaatsvinden. Maar met toenemend bewijs ter ondersteuning van de theorie en nieuwe gegevens die de timing van de gebeurtenissen helpen vaststellen, zijn meer wetenschappers de theorie gaan omarmen.

Paul Hoffman, een geoloog uit Canada, heeft in de afgelopen 25 jaar het onderzoek naar Snowball Earth geleid. Hij vond bewijs in Namibië van oude gletsjeractiviteit in gesteenten die zijn doorsneden met kalksteen. Dit patroon ondersteunt het idee dat gletsjers de hele Aarde, zowel koude als warme plekken, bedekten tijdens de Snowball Earth-periodes.

De naam Snowball Earth beschrijft het uiterlijk van de Aarde vanuit de ruimte een glinsterende witte bal. Het ijsoppervlak is meestal bedekt met rijp en kleine ijskristallen en de temperaturen zijn overal ver onder het vriespunt. Ondertussen wordt de oceaan onder het drijvende ijskap voortdurend onrustig gehouden door getijden en turbulente wervelingen door de geothermische warmte die langzaam uit de oceaanbodem komt.

Geologen merkten op dat er wel degelijk bewijzen waren van glaciatie, zelfs in de warmste regio's van de aarde, en worstelden met het begrijpen van deze afwijking. Er zijn echter nog steeds vragen over de oorzaken van deze gebeurtenissen, die sterk varieerden in duur, en waarom ze zich in een snel tempo opvolgden.

De huidige consensus onder geologen over de data en de tijdschaal van de gebeurtenissen heeft geleid tot een grotere acceptatie van de Snowball Earth-hypothese, waarbij meerdere alternatieve theorieën zijn ontstaan, zoals de Slushball-theorie. Deze stelt dat de Aarde niet volledig bevroren zou zijn geweest, maar dat oceaangebieden in de buurt van de evenaar alleen waren gedrapeerd met een dunne, waterige laag ijs.......

Bron: The story of Snowball Earth

 Dr. Paul Hoffman bespreekt in een interview de evolutie van de Snowball Earth-theorie en de vragen die nog openstaan.

Het leven tijdens de Sneeuwbal-aarden kon vele miljoenen jaren 'gewoon' voortbestaan

• In refugia, 'n soort toevluchtomgeving zoals vulkanische gebieden en hydrothermale bronnen die ijsvrij bleven, en geschikte habitats boden. 
• Leven kon ook bestaan hebben onder het ijs in subglaciale meren, net als op dit moment onder Antarctica. Mogelijk was er toch genoeg licht onder het ijs voor fotosynthese.
• Extremofielen hebben de extreme koude jaren overleeft. 
• De recycling van voedingsstoffen in de oceanen ondersteunde microbieel leven. 
• Wereldwijde klimaatveranderingen, zoals fluctuaties in broeikasgassen, doken af en toe op vooral rond de evenaar. Leven heeft zich moeten evolueren om zich aan te passen aan deze barre omstandigheden.

Het voortbestaan ​​van het leven tijdens de sneeuwbalperiodes van de Aarde illustreert de opmerkelijke veerkracht van het leven op onze planeet. De combinatie van refugia, extremofiele aanpassingen, nutriëntencycli en uiteindelijke klimaatveranderingen faciliteerden de continuïteit van het leven door extreme wereldwijde afkoeling. Deze veerkracht legde de basis voor de daaropvolgende explosie van biodiversiteit die werd waargenomen in de Cambriumperiode, wat een belangrijke overgang markeerde in de biologische geschiedenis van de Aarde.

Hoe eindigden de periodes van de Sneeuwbal-aarden?

De "Sneeuwbal aarde" periodes eindigden door een combinatie van verschillende factoren die leidden tot een geleidelijke opwarming van de Aarde. De belangrijkste mechanismen die bijdroegen aan het beëindigen van deze extreme ijstijd:

1. Vulkanische Activiteit

• Uitstoot van CO₂ : Tijdens de sneeuwbal aarde waren er waarschijnlijk aanzienlijke vulkanische uitbarstingen. Deze vulkanen stootten grote hoeveelheden kooldioxide uit, wat een broeikaseffect veroorzaakte.
• Verhoogde Temperatuur: De ophoping van CO₂ in de atmosfeer leidde tot een verhoging van de temperatuur, wat hielp om het ijs te smelten.

2. Albedo Effect

• Afname van IJsbedekking: Naarmate het ijs begon te smelten, nam de albedo (de reflectiviteit van het aardoppervlak) af. Dit betekent dat de aarde meer zonlicht absorbeerde, wat leidde tot verdere opwarming.
• Positieve Feedback: De afname van het ijs zorgde voor meer blootgestelde oceaan- en landoppervlakken, wat de temperatuur verder verhoogde en het smeltproces versnelde.

3. Oceaan Circulatie

• Veranderingen in Oceaanstromingen: De afname van de ijskappen beïnvloedde de oceaanstromingen, wat leidde tot veranderingen in temperatuur en nutriëntenverdeling. Dit kon ook bijdragen aan een verbetering van de levensomstandigheden onder het ijs.

4. Biologische Activiteit

• Fotosynthese: Wanneer de ijsbedekking verminderde, kregen fotosynthetische organismen meer toegang tot zonlicht, wat leidde tot een toename van de productie van zuurstof en de afbraak van CO₂
• Ecosysteemherstel: Met de opwarming kwamen er nieuwe ecologische niches vrij, wat leidde tot een heropleving en diversificatie van leven.

5. Geologische Factoren

• Tektonische Activiteit: Veranderingen in de tektonische platen hebben bijgedragen aan vulkanische activiteit en de opbouw van broeikasgassen.
• Tijdens het Proterozoïcum groeide de gezamenlijke continentale massa sterk aan door de samenvoeging van microcontinenten (kratons).
• Ook kwamen gedurende het Proterozoïcum de eerste gebergtevormingen voor, die zorgden voor verplaatsende atmosferische variaties

De Cambrische explosie

Evolutie van Leven: De condities na de sneeuwbalperiode leidden tot een bloeiperiode van biodiversiteit, waaronder de ontwikkeling van complexe levensvormen, wat uiteindelijk resulteerde in een uitbarsting van leven in het Cambrium.

De Cambrische diversificatie, vaak beschreven als een 'explosie van leven', duidt op een periode ergens tussen 541 en 485 miljoen jaar geleden in het vroege Paleozoïcum. Deze periode wordt gekenmerkt door een plotselinge toename in de complexiteit van het leven, met het verschijnen van bijna alle grote diergroepen in het fossielenbestand. Deze periode, die 13 tot 25 miljoen jaar besloeg, resulteerde in de divergentie van de meeste moderne diergroepen.

Het Cambrium produceerde de meest intense uitbarsting van evolutie die ooit bekend is, die een ongelooflijke diversiteit aan leven liet ontstaan, waaronder veel belangrijke diergroepen die vandaag de dag leven. Onder hen waren ook de chordadieren, of Chordata. De meeste soorten binnen de stam Chordata zijn gewervelde dieren, of dieren met een ruggengraat. Voorbeelden van gewervelde chordaten zijn vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren. De mens als zoogdier is een bekend voorbeeld van een Chordaat.

Het was lange tijd onduidelijk wat deze plotselinge biologische weldoende opleving heeft veroorzaakt. Recent onderzoek biedt nu het helderste bewijs dat een snelle evolutionaire uitbarsting 540 miljoen jaar geleden mogelijk werd gemaakt door een lichte toename van zuurstof in de atmosfeer en de ondiepe oceanen van de aarde. 

The Cambrian explosion's spark

Door de uitstoot van fotosynthetiserende cyanobacteriën en algen kwam er zuurstof in de atmosfeer, op niveaus die nodig waren om de ontwikkeling van complexere lichaamsstructuren en levenswijzen te bevorderen. De omgeving werd ook gastvrijer door een opwarmend klimaat en stijgende zeespiegels na de Sneeuwbal-aarde-periode die vele miljoenen jaren duurde. Laaggelegen landmassa's raakten overstroomd, wat leidde tot de vorming van ondiepe mariene habitats die ideaal waren voor het ontstaan van nieuwe levensvormen.

Evolutie van Leven: De condities na de sneeuwbalperiode leidden tot een bloeiperiode van biodiversiteit, waaronder de ontwikkeling van complexe levensvormen, wat uiteindelijk resulteerde in de Cambrium-explosie.

De Cambrian Explosie is een belangrijke periode in de evolutionaire geschiedenis van het leven op Aarde, die ongeveer 540 miljoen jaar geleden plaatsvond. Tijdens deze periode begonnen de meeste grote dieren groepen voor het eerst zichtbaar te worden in het fossielenbestand. De explosie van biodiversiteit was zo snel dat het de gangbare theorieën over geleidelijke evolutie uitdaagde.

Vóór de Cambrian Explosie was de Aarde heel anders. Ongeveer 600 miljoen jaar geleden was het leven voornamelijk microbieel, met enkelvoudige cellen zoals bacteriën en archaea die in de zeeën leefden. Meerdere eencellige en eenvoudige meercellige organismen, zoals algen, bestonden ook. Deze microben bereidden de Aarde voor op de komende explosie van leven door zuurstof aan de atmosfeer toe te voegen, wat cruciaal was voor het ontstaan van complexere, zuurstofafhankelijke levensvormen. Gedurende deze tijd waren de continenten voornamelijk onbewoond.

De stijging van het zuurstofniveau tijdens de Cambrian-periode maakte het mogelijk voor organismen om aeroob te leven en leidde tot de ontwikkeling van harde schelpen en exoskeletten. De komst van roofdieren zorgde voor een "evolutionaire wapenwedloop", waarbij prooien hun verdediging verbeterden en roofdieren betere jachtstrategieën ontwikkelden. Dit leidde tot een verscheidenheid aan ecologische niches en een explosie van evolutieve innovatie, met unieke lichaamstypes en gedragingen.

De Cambrische Explosie legde het fundament voor de complexe biodiversiteit die we nu zien en onderstreept het belang van omgevingsveranderingen en co-evolutionaire dynamiek in de evolutie van het leven op aarde.

Tussen het Archeïcum en het Proterozoïcum maakte de atmosfeer van de Aarde een significante verandering door van anoxische naar oxische omstandigheden, ongeveer 2,4 tot 2,1 miljard jaar geleden, een periode die bekend staat als de Grote Oxidatie Gebeurtenis. Hiermee ‘brak er een zuurstof-revolutie uit’ en de eerste generaties meercelligen hadden mogelijk het aardse licht al miljoenen jaren eerder gezien. De opkomst van de meercellige eukaryoten hield echter de verdere verspreiding van de cyanobacteriën niet tegen. Deze konden wél fotosynthetiseren, en zij waren het die de zuurstof-revolutie op wereldschaal hadden ontketend!  

Meer dan twee miljard jaar geleden begonnen vroege waterorganismen, blauwgroene algen genaamd, energie van de Zon te gebruiken om moleculen water (H₂O) en koolstofdioxide (CO₂) om te zetten en ze te recombineren tot organische verbindingen en moleculaire zuurstof (O₂). Dit proces van omzetting van zonne-energie staat bekend als fotosynthese.  

De Grote Oxidatie Gebeurtenis is gerelateerd aan fotosynthese. Deze periode kenmerkt de eerste significante toename van zuurstof in de oceanen en atmosfeer van de Aarde, wat wordt toegeschreven aan de evolutie en groei van cyanobacteriën die oxygene fotosynthese ontwikkelden.

De fotosynthese door cyanobacteriën en de vorming van de ozonlaag zijn niet gelijktijdig gebeurd. De fotosynthese door cyanobacteriën, die zuurstof produceerde, begon ongeveer 2,7 miljard jaar geleden. Dit proces heeft uiteindelijk geleid tot de ophoping van zuurstof in de atmosfeer, wat de vorming van de ozonlaag mogelijk maakte.

Vorming van de ozonlaag

De 3 mm dunne ozonlaag die de Aarde omringt, fungeert als een schild en beschermt de planeet tegen bestraling door UV-licht.

Zuurstof is een belangrijk nevenproduct van fotosynthese, en een groot deel van deze geproduceerde zuurstof begon zich op te hopen in de atmosfeer. Dit veroorzaakte een enorme ecologische ramp voor de toen bestaande anaërobe organismen, die hun energie haalden uit mineralen in de oceaan. 

De hoeveelheid ozon die nodig is om de Aarde te beschermen tegen schadelijke UV-straling (UV-C), was naar schatting 600 miljoen jaar geleden al aanwezig. Destijds was het zuurstofniveau ongeveer 10% van de huidige atmosferische concentratie. Vóór die tijd was leven alleen mogelijk in de oceaan. De vorming van ozon maakte het voor organismen mogelijk om zich te ontwikkelen en op het land te gaan leven................

De vorming van de ozonlaag, zo'n 600 miljoen jaar geleden, had een aanzienlijke invloed op het leven op Aarde. Het bood niet alleen bescherming tegen schadelijke UV-straling, maar het stabiliseerde ecosystemen en droeg bij aan de diversificatie van meercellig leven. Dit was een belangrijke stap in de evolutie die uiteindelijk leidde tot de rijke biodiversiteit die we vandaag de dag kennen. 

Tijdens het Cambrium was het wereldwijde klimaat warm en gelijkmatig verdeeld. De afwezigheid van landmassa's of ingesloten zeeën op de Cambrische polen kan de vorming van poolijs hebben voorkomen. Gedurende het grootste deel van het Ordovicium waren de mondiale omstandigheden net zo verstikkend als tijdens het voorgaande Cambrium; luchttemperaturen waren wereldwijd gemiddeld ongeveer 50°C  en de zeetemperaturen kunnen op de evenaar tot 43°C  zijn gestegen. Tegen het einde van het Ordovicium was het klimaat echter veel koeler, omdat zich op de zuidpool een ijskap vormde en gletsjers aangrenzende landmassa's bedekten.

De periode na het Cambrium, het Ordovicium, dat van 448 tot 443 miljoen jaar geleden duurde, kende niet de extreme evolutionaire activiteit die typerend was voor de Cambrische periode. Het Ordovicium is voor velen één van de minder bekende geologische tijdperken in de geschiedenis van de Aarde.

Echter, wat weinig bekend is, is het Great Ordovician Biodiversity Event (ook bekend als de Ordovicium-straling). Op het einde van het Ordovicium verdween bijna 50% van alle in zee levende soorten, zoals trilobieten en brachiopoden. Mogelijke oorzaken van het verdwijnen van deze soorten zijn de Hirnantiaanse ijstijd, een stijging van het CO₂-niveau en straling uit de ruimte door een gammaflits.

De Hirnantiaanse ijstijd, die van 445 tot 443 miljoen jaar geleden plaatsvond, kenmerkte zich door een daling van de temperaturen tot het laagste punt in de laatste vijfhonderd miljoen jaar. De reden hiervoor is: 

De Aarde had ooit ringen zoals Saturnus

De helling van de Aarde ten opzichte van de Zon zou een ring rond de evenaar kunnen hebben gecreëerd die een deel van het aardoppervlak verduisterde, wat mogelijk tot een wereldwijde afkoeling heeft geleid.

Het concept dat een ringsysteem de wereldtemperaturen kan beïnvloeden, biedt een nieuwe kijk op hoe kosmische gebeurtenissen het klimaat op Aarde kunnen beïnvloeden. Een duidelijk voorbeeld hiervan is de asteroïde die 66 miljoen jaar geleden met de Aarde in botsing kwam en de dinosauriërs uitroeide, waardoor de zoogdieren zich verder konden ontwikkelen, dus uiteindelijk ook de mens.....Overigens sommige dinosauriërssoorten overleefden de inslag, waaronder de Archaeopteryx, en konden zich ontwikkelen tot vogels, waar ik in een volgende Verdieping op wil terugkomen.

Het Supercontinent Pangea kende een grote variëteit aan klimaten 

Waarbij de binnenlanden koelere en drogere omstandigheden vertoonden dan aan de randen. De Paleo-Tethys- en Tethys-oceaan, die grotendeels geïsoleerd waren van koude oceaanstromingen, vormden samen immense warmwaterzeeën.

Bron: Encyclopaedia Britannica

Formation of Pangea

De vorming van Pangea heeft ongeveer 100 miljoen jaar geduurd, beginnend rond 350 miljoen jaar geleden en voltooid rond 250 miljoen jaar geleden. Het supercontinent Pangea, dat bijna alle landmassa's op Aarde omvatte, werd omringd door twee wereldzeeën Panthalassa en Paleo-Tethys. 

Ik wil me beperken tot het klimaat tijdens deze indrukwekkende periode van dit supercontinent en zal me in een volgende verdieping uitgebreid richten op de vorming van Pangea, de indrukwekkende dinosauriërs die er 160 miljoen jaar rondzwierven en het opbreken van dit immense continent. In een volgende Verdieping ga ik hier gedetailleerder op in.

Het klimaat gedurende de periode van Pangea was zeer gevarieerd en complex, als gevolg van de enorme grootte van het supercontinent. Er bestonden significante klimaatverschillen tussen de kuststreken en het binnenland, alsook tussen de tropische en polaire zones.

1. Algemeen klimaat: Pangea kende een scala aan klimaten, van dorre woestijnen tot tropische regenwouden. De binnenste regio's van het supercontinent waren waarschijnlijk dor en onderhevig aan extreme temperatuurschommelingen als gevolg van de afstand tot de oceaan.
2. Tropische regio's: In de buurt van de evenaar was het klimaat typisch warm en vochtig, met weelderige vegetatie en diverse ecosystemen. Fossiel bewijs suggereert de aanwezigheid van uitgestrekte steenkoolvormende moerassen.
3. Poolgebieden: De noordelijke en zuidelijke randen van Pangea, met name gebieden die nu deel uitmaken van Noord-Amerika en Europa, hadden te maken met koelere klimaten. Er waren waarschijnlijk ijskappen in de poolgebieden.
4. Seizoensgebondenheid: De grote landmassa leidde waarschijnlijk tot uitgesproken seizoensveranderingen, met hete zomers en koude winters, vooral in het binnenland.
5. Oceaanstromingen: De rangschikking van continenten beïnvloedde de oceaanstromingen en de atmosferische circulatie, die op hun beurt het regionale klimaat beïnvloedden. De centrale delen van Pangaea waren meer geïsoleerd van de matigende effecten van de oceanen.

   De equatoriale wateren van Panthalassa - de superoceaan die Pangea omringde - waren volledig geïsoleerd van koude oceaanstromingen omdat de Paleo Tethys- en Tethys- zeeën, die samen een immense warme zee vormden werden omringd door verschillende delen van Pangea, ook het klimaat van het supercontinent beïnvloedden door horizontale tropische lucht en regen in de windrichting te brengen. Het uiteenvallen van Pangea zou ook kunnen bijdragen aan een stijging van de temperaturen op de polen, omdat kouder water zich vermengt met warmer water.

6. Klimaatverandering: Gedurende de Pangea-periode onderging het klimaat aanzienlijke veranderingen, beïnvloed door tektonische activiteit, vulkaanuitbarstingen en veranderingen in de zeespiegel.
7. Soortenverspreiding ik doel hiermee op de Dinosauriërs: Het gevarieerde klimaat en de uitgestrekte geografie van Pangea hadden invloed op de verspreiding van soorten. Terwijl sommige soorten gedijden in de warme, vochtige klimaten, pasten anderen zich aan de drogere omstandigheden aan. In een volgende Verdieping ga ik ook hier gedetailleerder op in..........

Klimaatveranderingen na het uiteenvallen van Pangea

Een ijstijd is een periode waarin de wereldwijde temperaturen zo sterk dalen dat gletsjers oprukken en meer dan een derde van het aardoppervlak beslaan, zowel in de lengte- als in de breedtegraad. Een glaciaal is de periode waarin gletsjeropmars plaatsvindt. Een interglaciaal is de warmere periode tussen ijstijden waarin gletsjers zich terugtrekken en de zeespiegel stijgt.

IJstijden, of glacialen duren ruwweg 90.000 jaar en worden afgewisseld met kortere warme perioden, of interglacialen. De warme perioden duren tussen enkele duizenden jaren tot meer dan tienduizend jaar. Momenteel zijn we in e=in een interglaciaal. maar er komt onherroepelijk een einde aan. Dan breekt er weer een lange ijstijd aan en nemen de ijskappen weer flink toe. De belangrijkste oorzaak van ijstijden ligt in astronomische variaties zoals de Milanković cycli. Ook zijn vulkanische activiteit (CO₂) en de zonneactiviteit van belang. Verder is het belangrijk dat ijskappen zich kunnen vormen op het land. Bij de polen lag niet in de gehele geologische geschiedenis land in de nabijheid.

"Onze'' ijstijd heeft geduurd van ongeveer 150.000 jaar tot zo'n 100.000 jaar geleden. De tijd daarvoor heet het preglaciaal, de tijd erna (tot 10.000 jaar geleden) het postglaciaal.

Het Cenozoïcum het tijdperk van de zoogdieren

Ik ga me nu richten op de laatste ijstijden vanaf het Cenozoïcum, van 65 miljoen jaar geleden tot nu. Het omvat de geologische tijdperken van het Tertiair (Paleogeen, Neogeen) en het Kwartair. 

Cenozoic era

Het Cenozoïcum, 66 miljoen jaar geleden tot nu,  betekent 'recente levens'. Gedurende dit tijdperk vertonen planten en dieren gelijkenissen met die van vandaag. Deze periode is opgedeeld in, bekend als Epochs, oftewel Tijdperken.

Het Paleogene tijdperk loopt van 66-23 miljoen jaar geleden, waarbij het Paleogeen van 66-56 miljoen jaar geleden loopt. het Paleogeen daalde de zeespiegel en kwam veel land in Noord-Amerika, Europa, Afrika en Australië bloot te liggen. Tegen het van deze periode was de laatste grote binnenzee in-Amerika verdwenen. Het klimaat was toen veel warmer en constanter dan nu. Nieuwe zoogdieren evolueerden, waaronder de eerste knaagdieren en primitieve primaten, maar geen enkele soort was groter dan een kleine beer. Terwijl de dinosauriërs verdwenen, bleven reptielen zoals slangen en hagedissen bestaan. Planten zoals dennen, cactussen en palmbomen verschenen, en bloeiende planten diversifieerden snel. Aan het einde van het Paleogeen was er een plotselinge wereldwijde opwarming, mogelijk door de uitstoot van kooldioxide en methaan, wat leidde tot significante uitstervingen van sommige diepzee-organismen.

Het Eocene tijdperk loopt van 56-34 miljoen jaar geleden. India botste met Azië, wat leidde tot de vorming van de Himalaya. Gedurende dit tijdperk waren de temperaturen warmer met veel regen, en er waren geen seizoenen. Aan het einde van het Eoceen daalden de temperaturen en ontstonden er seizoensgebonden veranderingen, wat grote effecten had op de flora en fauna Zoogdieren zoals de eerste walvissen en primitieve olifanten verschenen.

Het Oligocene tijdperk, van 34-23 miljoen jaar geleden, wordt gezien als een tijd waarin droge gebieden toenamen. Het klimaat verschoof naar koel, droog en seizoensgebonden, met de eerste grote ijskappen in Antarctica. Zoogdieren zoals de neushoorn en verschillende nieuwe soorten evolueerden, terwijl graslanden ontstonden.

In het Mioceen, van 23 tot 5 miljoen jaar geleden, vormden nieuwe bergketens door continentale platen. Het klimaat leidde tot meer graslanden en het hoogste niveau van diversiteit van zoog werd bereikt.

Het Plioceen tijdperk, van 5 tot 2,6 miljoen jaar geleden, had een vergelijkbare continentale indeling als nu, opwarming in de eerste helft en afkoeling in de laatste helft. Dieren zoals de moderne paarden evolueerden en zowel flora als fauna werden herkenbaar als nu. De tijdvakken Paleoceen, Eoceen, Oligoceen, Mioceen en Plioceen vormen samen het Tertiair, op basis van het feit dat tijdens deze periodes de eerste primaten verschenen. Het Pleistoceen en het Holoceen vormen samen het Kwartair.

Zes miljoen jaar na het begin van de Late Cenozoïsche IJstijd had zich de Oost-Antarctische ijskap gevormd en 14 miljoen jaar geleden bereikte deze zijn huidige omvang. In de afgelopen drie miljoen jaar hebben ijstijden zich verspreid naar het noordelijk halfrond. Dit begon met Groenland dat steeds meer bedekt werd door een ijskap in het late Plioceen (ongeveer 3 tot 2,5 miljoen jaar geleden).

Het Kwartair

In het Kwartair zijn vele dier- en plantensoorten uitgestorven. Oorzaak ligt in de vele klimaatwisselingen met name tijdens het Pleistoceen waarin Glacialen en Interglacialen elkaar in hoog tempo opvolgden.
De flora en fauna kregen nauwelijks de tijd zich aan de wisselingen aan te passen.

Het Kwartair, dat 2,6 miljoen jaar geleden begon en nog steeds voortduurt in het Holoceen,

kent meer dan 20 ijstijdvakken, of ook wel glaciaties genoemd.

Een ijstijdvak is een periode waarin ijskappen voorkomen op het land. Het voorkomen van ijskappen op Groenland en Antarctica maakt dus dat we per definitie in een ijstijdvak leven.

Even ter verduidelijking: een glaciaal is een periode binnen een ijstijdvak waarin het klimaat aanzienlijk kouder was dan tegenwoordig. Gedurende een ijstijdvak worden glacialen afgewisseld met interglacialen: warmere perioden.

Dit zijn de 4 bekendste ijstijden: 

• Günz-ijstijd was een koude periode in het vroeg-Pleistoceen, waar in Midden-Europa vergletsjering optrad.

• Mindel-ijstijd in het midden-Pleistoceen, waar vergletsjering in de Alpen optrad

• Riss-ijstijd is de voorlaatste vergletsjering in de Alpen

• Würm-ijstijd is de tot nu toe laatste vergletsjering in de Alpen, en duurde van 115.000 tot 10.000 jaar geleden.

• Verder zijn te noemen: Weichselien,  Saalien en Elsterien 
• Zie voor beschrijvingen: Geologische tijdperken

Warme Golfstroom

De klimaatcrisis, met haar toenemende extreme temperaturen en natuurrampen, heeft alarmerende gevolgen voor ons weer. Deze situatie wordt mede veroorzaakt door veranderingen in oceaanstromingen zoals de Golfstroom, die een significante invloed hebben op de weerpatronen. Zonder klimaatinterventies zullen deze stromingen blijven veranderen, met potentieel ernstige gevolgen.

De Golfstroom, die warm water van de Golf van Mexico naar de Atlantische Oceaan transporteert, speelt een sleutelrol in het reguleren van het wereldklimaat. Recent onderzoek wijst uit dat de Golfstroom mogelijk al in 2025 kan instorten.........                  Een dergelijke ineenstorting zou ernstige gevolgen hebben, zoals temperatuurveranderingen, stijging van de zeespiegel, verstoring van de landbouw en ecologische schade, met wereldwijde impact op voedselvoorziening en biodiversiteit.

De temperatuur in Noordwest-Europa is hoger dan in het noorden van Canada, ondanks dat deze gebieden op dezelfde breedtegraad liggen. Dit komt mede door de Warme Golfstroom, die warm water van de Golf van Mexico naar onze regio brengt.  

Andere factoren die de temperatuurverschillen tussen Noordwest-Europa en Canada verklaren, zijn de geografie, de atmosferische circulatie en de seizoensgebonden variaties. Een evenzo belangrijke factor is de nabijheid van de oceaan, die een regulerend effect heeft op de temperaturen en leidt tot gematigde klimaten. In het noorden van Canada kunnen sneeuw en ijs een significant deel van het zonlicht reflecteren, dat bijdraagt aan lagere temperaturen.

Is het mogelijk dat de Golfstroom plotseling sterk verzwakt?

De Golfstroom is een klein onderdeel van iets dat de 'thermohaliene circulatie' of 'Atlantische meridionale omwentelingscirculatie' (AMOC) wordt genoemd. Dit is een grote oceaantransportband op wereldschaal die wordt aangedreven door verschillen in temperatuur en zoutgehalte - de dichtheid van het water.

Aan de oppervlakte van de Atlantische Oceaan stroomt warm water vanaf de evenaar noordwaarts. Dit water koelt af tijdens de reis en verdampt, waardoor het zouter en dichter wordt. Hoe zouter en kouder het water, des te groter de dichtheid. Daarom zinkt het in de noordelijke regionen naar de diepte en stroomt vervolgens terug naar het zuiden. Dit proces, aangedreven door temperatuur en zoutgehalte, staat bekend als 'thermohaliene circulatie'.

What would happen if the Atlantic Meridional Overturning 

De Antarctische Circumpolaire Stroming

De opwarming van het water kan de dichtheid van het water verminderen, wat invloed heeft op de stroming. Warmer water is minder dicht en kan de snelheid van de ACC beïnvloeden.

De ACC wordt aangedreven door sterke westelijke winden. Veranderingen in deze windpatronen door klimaatverandering kunnen de snelheid van de stroom verhogen of verlagen.

De impact van klimaatverandering op de Antarctische Circumpolaire Stroom is complex en kan zowel versnellingen als vertragingen omvatten, afhankelijk van verschillende milieufactoren en dynamische interacties. Het is een onderwerp dat verder onderzoek en monitoring vereist om de toekomstige veranderingen beter te begrijpen.

Ik eindig waarmee ik begon:

Antarctica en Groenland verliezen steeds meer ijs, met een jaarlijkse toename in smeltsnelheid van gemiddeld 36 gigaton in de afgelopen 18 jaar, wat resulteert in meer dan 500 gigaton per jaar en 1,4 millimeter stijging van de mondiale zeespiegel. Het ijsverlies verschilt tussen de twee gebieden. 

Antarctica, dat 95 procent van al het ijs op Aarde bevat, verliest voornamelijk ijs aan de randen door afkalving. De westelijke ijskap verliest significant ijs, terwijl er weinig bewijs is voor ijsverlies in oostelijk Antarctica. Twee scenario's zijn opgesteld voor de zeespiegelstijging door het Antarctische ijsverlies in 2100, variërend van een daling van 1 centimeter tot een stijging van 49 centimeter.

Groenland, dat gevoeliger is voor temperatuurveranderingen, heeft een netto afname van ijs door overmatige smelt aan de kust, ondanks eerdere toename van neerslag. Versnelde smelting wordt veroorzaakt door absorptie van zonnestraling en veranderde ijsstroming. De bijdrage van Groenland aan de zeespiegelstijging in 2100 wordt geschat tussen de 13 en 22 centimeter.

Toekomstige zeespiegelstijging hangt af van de broeikasgasemissies, met een nieuwe bovengrens van 1,1 meter stijging in 2100, wat hoger is dan eerdere schattingen. Onzekerheid blijft over de aanhoudende afkalving van het ijs en mogelijke extra stijging van 10 tot 20 centimeter.

• De gevolgen voor landen met lage kustlijnen, zoals Bangladesh, zijn ernstig, en er zijn aanwijzingen dat de verwachtingen voor zeespiegelstijging zijn aangepast naar 2 tot 3 meter in 2100.
• Voor Nederland zijn de gevolgen van smeltend Antarctica groter dan die van Groenland, met tot 120 centimeter stijging bij een meter ijsverlies in Antarctica. Lokale zeeniveaus variëren door het zwaartekrachtveld van de Aarde en de oceaanstromingen.

Antarctica en Groenland in 2024