Hoe ons probleem met het klimaat een miljoen jaar geleden begon

Hoe ons probleem met het klimaat een miljoen jaar geleden begon

We geloven dat de door de mens veroorzaakte opwarming van ons klimaat een verhaal is dat begon met de industriële revolutie. Dat klopt niet. Weliswaar hebben we sindsdien de opwarming immens geaccelereerd, maar de realiteit is dat we eigenlijk veel vroeger begonnen met het uit balans halen van het natuurlijke feedbackproces tussen klimaat en CO2. En als we de huidige urgentie om daar iets aan te veranderen echt willen begrijpen, maar ook in context willen plaatsen, is het belangrijk het verhaal van de mens en zijn invloed op het klimaat te kennen.

Het verhaal begint – daar hebben we bewijs voor – een miljoen jaar geleden, toen we nog homo erectus waren. Homo erectus begon vuur pas echt regelmatig te gebruiken 400.000 jaar geleden. En uit de analyse van ondermeer ijslagen maar ook van gesteente en stoflagen zien we dat dat zo ongeveer 150.000 jaar geleden een impact – zij het minimaal – begon te hebben op de concentratie CO2 in de atmosfeer.

Waar onze vroege voorouders ook naartoe gingen, beïnvloedden ze hun regionale omgeving direct door vuur te maken en indirect door grote dieren te jagen, met als gevolg veranderingen in de vegetatiedistributie. Maar onze populatie was te klein (een paar honderdduizend mensen in de hele wereld 100.000 jaar geleden) om veel impact te hebben op het globale Pleistoceenklimaat.

Fast forward naar 12.000 jaar geleden

Daarvoor moeten we een stap vooruit zetten, naar ongeveer 12.000 jaar geleden. Toen begon de domesticatie van gewassen in het Midden-Oosten. Ongeveer 8.000 jaar geleden werden mensen afhankelijk van de landbouw voor het grootste deel van hun voedsel. Ongeveer 7.500 jaar geleden begonnen mensen in een groot deel van Europa en Egypte dezelfde gewassen als in het Midden-Oosten te telen, en teelden ze gedomesticeerde runderen, schapen, varkens en geiten. In China begonnen mensen ongeveer 9.500 jaar geleden gierst en droge rijst te verbouwen, gevolgd door rijstteelt in overstroomde rijstvelden rond 6.500 jaar geleden.

In sub-Sahara Afrika werden gewassen zoals gierst, yam, oliepalmen en kolanoten gekweekt vanaf ongeveer 5.000 jaar geleden. Terwijl het wereldwijde klimaat afkoelde en de zomermoesson verzwakte, trokken herders zuidwaarts vanuit de Sahara en introduceerden ze daar het houden van vee.

In Amerika begonnen mensen ongeveer 10.000 jaar geleden verschillende soorten squash te domesticeren en later bonen, tomaten en andere groenten. 8.700 jaar geleden begonnen ze maïs te verbouwen, maar het duurde tot 4.300 jaar geleden om maïs te ontwikkelen met kolven die groot genoeg waren om mensen te stoppen met hun afhankelijkheid van “wild” voedsel. Grote delen van Zuid-Amerika werden gecultiveerd, en in Noord-Amerika verspreidden landbouw-ondersteunde culturen zich ongeveer 2.500 jaar geleden naar het vruchtbare land rondom de rivieren van de Mississippi, Tennessee en Ohio.

Een leuke geschiedenisles, maar wat heeft dat met klimaatverandering te maken?

Wel, over de hele wereld begonnen mensen bossen te kappen om ruimte te maken voor landbouw. Deze vroegste vorm van landbouw gebruikte extravagante hoeveelheden land in vergelijking met de huidige. Omdat ze dat konden (er waren veel minder mensen om de grond te claimen) en omdat ze geen technieken van bemesting hadden behalve het afbranden van land om de uitgeputte grond te laten herstellen.

De transformatie naar de landbouw deed de bevolking ook enorm groeien. In Europa was de bevolking aan het begin van de landbouw ruim 1 miljoen, maar 2.000 jaar geleden was die gegroeid tor 30 miljoen. In China ondersteunde de intense op rijst gebaseerde landbouw een dramatische bevolkingstoename tot ongeveer 60 miljoen mensen 2.500 jaar geleden. En in de Amerika’s, tegen de tijd van het vroegste Europese contact, bedroeg de bevolking ongeveer 40-60 miljoen, of ongeveer 10% van de wereldbevolking.

Romeinen en Chinezen

We plegen te denken dat de huidige mens destructie van onze planeet in pacht heeft, maar weet dit: in de Romeinse tijd was de Europese ontbossing al zo groot dat timmerhout voor de scheepsbouw moest worden geïmporteerd uit de verre uithoeken van het rijk. Tegen die tijd was de helft van de bossen van Europa geëlimineerd, een proces dat doorging totdat heersers de overgebleven stukken bos beschermden door gewone mensen in de middeleeuwen van die grond te verbannen. In China dwong de intense ontbossing mensen om tegen het jaar 400 met kolen te beginnen stoken voor warmte in plaats van hout.

Tegen het jaar 1600 was op 5 à 15% van het grondgebied na West-Europa ontbost en er was een groeiende behoefte om steeds meer voedsel uit het beschikbare land te halen om de groeiende bevolking te ondersteunen. Dat leidde tot een aantal landbouwinnovaties (betere ploegen, windmolens om drassige wetlands af te voeren, kunstmest, kortere braaklanden, veeteelt, geïmporteerde Amerikaanse gewassen zoals aardappelen), die genoeg voedsel opleverden om een ​​Europese bevolking van 180 miljoen tegen 1800 te ondersteunen (ook geholpen door betere hygiëne en medicijnen).

Het punt is dat we dat allemaal kunnen zien in een onze atmosfeer, of tenminste hoe die bewaard is gebleven in ijs. Het methaan- en CO2-gehalte daalde van ongeveer 10.000 jaar geleden, in overeenstemming met het natuurlijke koelklimaat als gevolg van veranderingen in de baan van de aarde, net zoals dat in alle voorgaande interglacials (de periode tussen twee ijstijden) was gebeurd. Maar die natuurlijke achteruitgang in de concentraties CO2 en methaan stopt 6.000 jaar geleden voor CO2 en 5.000 jaar geleden voor methaan. Die omkering van de natuurlijke trend van alle voorgaande interglacialen in de afgelopen 800.000 jaar was sterk en aanhoudend, al lang vóór het industriële tijdperk.

We plegen te denken dat de huidige mens destructie van onze planeet in pacht heeft, maar weet dit: tegen  het einde van het Romeinse rijk was was al de helft van de bossen van Europa geëlimineerd.

Hoe de verspreiding van de landbouw het broeikaseffect opwekte

Het meeste natuurlijke methaan wordt uitgestoten door wetlands (draslanden), en de teelt van rijst in natte rijstvelden creëert kunstmatige wetlands, die een belangrijke bron van door de mens gemaakt methaan zijn. Vee is een andere belangrijke bron van methaan.

Wetenschappers berekenden de opkomst van pre-industrieel methaan met behulp van een GIS (Geographic Information System) met archeologische gegevens over de verspreiding van de rijstteelt en ook over de verspreiding van vee. Ze ontdekten dat de gemodelleerde methaantoename uit beide bronnen de opkomst van atmosferisch methaan in ijskernen volgt, hoewel berekeningen suggereren dat zowel door de mens veroorzaakte als natuurlijke bronnen van methaan nodig zijn om de methaangehalten in ijskernen te verklaren.

Dat methaan wordt geleidelijk geoxideerd tot CO2 aan een snelheid van ongeveer 540 miljoen ton per jaar. Maar het grootste deel van de CO2 werd uitgestoten door verbranding en door het verdwijnen van bomen die CO2 elimineren. Wetenschappers hebben berekend dat de koolstof uitgestoten tussen 7.000 jaar geleden en het industriële tijdperk ongeveer 340 miljard ton bedroeg, een cijfer dat al enorm hoger ligt dan de natuurlijke emissies. Veel van die 340 miljard ton is in Arctische veenmoerassen gezonken, maar de rest heeft, samen met methaan, het klimaat warmer gehouden tussen 0,7 ° C en 1,2 ° C dan normaal het geval zou zijn geweest. Dat is dus ongeveer hetzelfde als de opwarming die na het industriële tijdperk heeft plaatsgevonden. De nuance is uiteraard dat die jongste periode amper 4% in tijd is van het pre-industriële tijdperk.

Die opwarming in het pre-industriële tijdperk was wat ervoor zorgde dat onze wereld niet terugkeerde naar de volgende ijstijd, zoals normaal zou zijn gebeurd door het wiebelen van de baan van de aarde rond de zon. En het was iets waardoor de beschaving sneller kon evolueren.

Wetenschappers hebben berekend dat de koolstof uitgestoten tussen 7.000 jaar geleden en het industriële het klimaat tussen 0,7 ° C en 1,2 ° C opwarmde. Dat is dus ongeveer hetzelfde als de opwarming die na het industriële tijdperk heeft plaatsgevonden. De nuance is uiteraard dat die jongste periode amper 4% in tijd is van het pre-industriële tijdperk.

Miljoenen en miljoenen doden

Hoewel. Beschaving bracht bevolkingsgroei, handel en legers met een veel grotere destructiecapaciteit. Tussen de jaren 200 en 600 daalde de bevolking van Europa met ongeveer 40% (10 miljoen mensen) door een reeks van plagen: de plaag van Galen en de plaag van Cyprianus (beide mogelijk pokken), en de plaag van Justinianus (builenpest). Als gevolg hiervan werden boerderijen en dorpen verlaten en konden bossen weer terrein winnen.

De pest trof Europa opnieuw tussen 1347 en 1352. Ongeveer 30% van de Europese bevolking stierf (25 miljoen mensen) door de Zwarte Dood. Hele dorpen werden uitgeroeid en gewassen werden niet geoogst. In dichtbevolkte gebieden werden verlaten boerderijen snel overgenomen door anderen, maar in meer afgelegen delen van Europa niet, waardoor opnieuw de natuur wat kon oprukken.

Invasies en burgeroorlogen in China tussen de jaren 200 en 600 veroorzaakten het verlies van ongeveer 15 miljoen mensen (ongeveer 7,5% van de toenmalige wereldbevolking). Later veroorzaakte de Mongoolse invasie en de expansie van het rijk van Genghis Khan en zijn afstammelingen een afname van de bevolking tussen de jaren 1200 en 1400. Ongeveer 30 miljoen mensen kwamen daarbij om, vooral als gevolg van de hongerdood ten gevolge van de Mongoolse vernietiging van de infrastructuur van rijstvelden. Later, in de 17e eeuw, eisten oorlog en pokken 20 miljoen levens in Azië.

In die periode vond misschien wel de grootste tragedie in de hele geschiedenis van de mensheid plaats aan de ander kant van de oceaan. De ontdekking, verovering en kolonisering van Noord- Centraal- en Zuid-Amerika introduceerde pokken, varkensgriep, mazelen, tuberculose, kinkhoest, miltvuur, brucellose, leptospirose en malaria. In een eeuw vanaf het jaar 1525 stierven daardoor 50 miljoen mensen of 85-90% van de gecombineerde Amerikaanse bevolking. Hele culturen stortten in en de oude nederzettingen, boerderijen, gebouwen, monumenten, wegen en aarden terpen werden aan de natuur overgelaten.

De Kleine IJstijd

Al die miserie (en de herbebossing als gevolg ervan) worden weerspiegeld door reducties in CO2-niveaus vastgelegd in ijskernen. Berekeningen van de instorting van de Amerikaanse bevolking suggereren dat er op dat moment ongeveer 37 miljard ton CO2 daardoor uit de atmosfeer werd verwijderd. Dat is – denk eraan dit is het tijdperk voor we echt begonnen met kolen en olie – een onthutsend hoog cijfer in zo’n korte tijd. Het heeft waarschijnlijk bijgedragen aan de door klimaatsceptici zo graag opgevoerde afkoeling van de Little Ice Age. Met de Kleine IJstijd wordt de relatief koude periode bedoeld die duurde van de vijftiende tot en met de negentiende eeuw. Gemiddeld lag de temperatuur tijdens de Kleine IJstijd in West-Europa zo’n 1 à 2 graden onder de waarden die tegenwoordig worden bereikt. Wereldwijd lagen de gemiddelde temperaturen 0,5 tot 1 graad lager dan tegenwoordig.

25.000 keer sneller naar het einde

37 miljard ton CO2 is ook ongeveer hetzelfde als we tegenwoordig jaarlijks aan CO2 uitstoten trouwens, en dat geeft toch wel even aan hoe groot onze impact is momenteel. Alles veranderde immers in het industriële tijdperk. Door het massaal verbranden van fossiele brandstoffen is de concentratie C02 in onze atmosfeer sinds 1750 gestegen van 280 deeltjes per miljoen (ppm) naar meer dan 400. Aan het huidige tempo zal CO2 in ongeveer 40 jaar met honderd ppm toenemen. Tijdens voorbije perioden van abrupte veranderingen die leidden tot massa-extincties – de meest recente ongeveer 50 miljoen jaar geleden – duurde het ongeveer een miljoen jaar voordat CO2 met honderd ppm veranderde. Het gaat nu dus ongeveer 25.000 keer sneller dan in de bekende geologische geschiedenis.

Gesponsorde artikelen