66 miljoen jaar in twee grafieken
Na de dinosauriërs steeg het CO₂ in de atmosfeer eerst, tot een piek rond 50 miljoen jaar geleden. Daarna daalde het, heel langzaam, en de aarde koelde mee af. Heel de menselijke geschiedenis speelde zich af in de koude, lage band rechts. Kijk dan naar het ingezoomde stuk: 175 jaar meten.
Links 66 miljoen jaar, rechts ingezoomd op 1850 tot 2025, jaar voor jaar gemeten. Beweeg over de grafiek voor de waarden.Tik op de grafiek voor de waarden.
De grafiek toont alleen CO₂ en temperatuur, gemiddeld per half miljoen jaar. De andere gassen en de waterdamp zitten verstopt in de temperatuurlijn, want ze bewegen mee.
De grafiek is geen voorspelling. Over miljoenen jaren groeide of smolt ook het ijs, en dat versterkte alles. Daarom hoort hier 5 tot 8 graden bij een verdubbeling van CO₂. Voor deze eeuw rekent het IPCC met ongeveer 3 graden.
Niet overal lopen de lijnen gelijk op. Soms koelde de aarde af zonder dat het CO₂ duidelijk daalde. Dat is nog een open vraag.
De hittepiek van 56 miljoen jaar geleden zie je niet. In korte tijd kwam er enorm veel koolstof vrij, waarschijnlijk door vulkanen, en het werd minstens 5 graden warmer. De piek duurde te kort voor deze grafiek.
CO₂ is niet het enige dat de temperatuur bepaalt. Hieronder staan de spelers, en hoe hard elk duwt. De maat is watt per vierkante meter: hoeveel extra warmte er op elk stukje aarde blijft hangen. Eén watt per vierkante meter lijkt weinig. Maar tel het op over de hele aarde, en het is vijfentwintig keer zoveel energie als de hele mensheid gebruikt.
← koelerwarmer →
50 miljoen jaar geleden leverde het extra CO₂ ongeveer 10 watt op, miljoenen jaren lang. De mens heeft er sinds 1750 ongeveer een kwart van bijgezet, in nog geen drie eeuwen.
Waterdamp houdt de meeste warmte vast, maar regent na ongeveer negen dagen uit. Hoeveel er in de lucht zit, hangt af van de temperatuur. Het volgt dus, en versterkt: elke opwarming wordt ongeveer 1,7 keer zo groot.
Kleine hoeveelheden, maar per deeltje sterk. Samen ongeveer een derde van de extra warmte door broeikasgassen.
In 66 miljoen jaar werd de zon iets feller, terwijl de aarde afkoelde. Sinds 1750 veranderde ze vrijwel niets. Satellieten meten haar sinds 1978: geen stijging, terwijl de aarde opwarmde.
Een grote uitbarsting werkt als een zonnescherm. Pinatubo maakte de aarde in 1992 een halve graad koeler. Na twee à drie jaar was het voorbij. Het CO₂ van alle vulkanen samen is ongeveer een honderdste van wat de mens uitstoot.
Wit ijs kaatst zonlicht terug. Veel ijs houdt de aarde koel, en dat houdt het ijs in stand.
Zeespiegel in meters ten opzichte van nu. Beweeg over de grafiek voor de waarden.Tik op de grafiek voor de waarden.
De lijn toont hoeveel water als ijs op land lag. Waar de kust lag, toont hij niet: ook de oceaanbodems veranderden van vorm, en dat maakte soms evenveel uit. Toen Antarctica 34 miljoen jaar geleden bevroor, daalde de zee tientallen meters.
Water zet uit als het warmer wordt. Per meter water is dat bijna niets, maar de oceaan is kilometers diep en neemt 91 procent van alle extra warmte op die de aarde vasthoudt. Van de 20 centimeter die de zee tussen 1901 en 2018 steeg, kwam 38 procent alleen van die uitzetting. Nog eens 41 procent kwam van smeltende berggletsjers. De rest, ongeveer een vijfde, kwam vooral van de grote ijskappen van Groenland en Antarctica.
Zet daar de voorraden naast. Alle berggletsjers van de wereld samen kunnen de zee hooguit 32 centimeter laten stijgen. Groenland bevat genoeg ijs voor 7,4 meter, Antarctica voor 58 meter. De stijging van nu komt dus vooral uit de kleinste bronnen. De twee reuzen zijn nog maar net begonnen, en zij bepaalden in het verleden hoe hoog de zee stond.
Waar kwamen die 20 centimeter vandaan? (1901-2018)
En hoeveel zit er nog in de voorraad? (meter zeespiegel als alles smelt)
Uitzetting heeft geen voorraad: zij groeit mee zolang de oceaan warmte opneemt, en dat gaat nog eeuwen door. De ijskappen zijn samen goed voor ruim 65 meter, ruwweg het verschil tussen de zee van nu en de ijsvrije zee van 50 miljoen jaar geleden in de grafiek erboven.
Voor één eeuw klopt dat. Maar het tempo is sinds 1993 meer dan verdubbeld. 2024 was met bijna 6 millimeter een uitschieter, 2025 met minder dan 1 millimeter juist laag. Gemiddeld stijgt de zee nu ruim 4 millimeter per jaar. En wat we nu zien is het begin, niet het eind. Als de opwarming bij 1,5 graad blijft, stijgt de zee de komende 2000 jaar naar schatting 2 tot 3 meter.
Dat klopt. De aarde redt het wel. Maar bij elk CO₂-niveau hoorde een andere wereld, met een andere kustlijn. En er is een kanttekening die eerlijk gezegd moet worden: 125.000 jaar geleden stond de zee 6 tot 9 meter hoger, terwijl er minder CO₂ in de atmosfeer zat dan in 1900. Toen maakte een kleine verschuiving in de baan van de aarde de poolgebieden warmer. De zee volgt dus niet het CO₂ zelf, maar de warmte, en die heeft tijd nodig. Nu komt die extra warmte van broeikasgassen, en CO₂ is daarvan de grootste.
Deels. In een paar eeuwen neemt de oceaan het meeste op, maar 20 tot 35 procent blijft eeuwen tot duizenden jaren in de atmosfeer. En een ijskap die eenmaal weg is, groeit niet vanzelf terug. West-Antarctica komt pas terug als het kouder wordt dan vóór de industrie.
IJskernen zijn het enige archief waarin oude lucht letterlijk bewaard is gebleven, in belletjes. Een doorlopende reeks gaat terug tot ongeveer 800.000 jaar (EPICA Dome C, Antarctica). Daarvoor zijn er alleen losse stukken heel oud ijs van enkele miljoenen jaren. Deze pagina gebruikt ijs waar het kan: het CO₂ van 1850 tot 1958 komt uit de Law Dome-ijskern. Voor de 66 miljoen jaar daarvoor kan het niet. Je leest een ijsvrije wereld niet af uit ijs dat er toen niet was.
Sinds 1968 halen boorschepen kernen op uit de diepzee. Daar zakt elk jaar een dun laagje slib neer, vol kalkschelpjes van eencellige diertjes, foraminiferen. Elk schelpje legt de toestand van het zeewater vast op het moment dat het groeide. De verhouding tussen zwaar en licht zuurstof in die kalk hangt af van de watertemperatuur en van hoeveel water er als landijs vastligt. Het magnesiumgehalte van dezelfde schelpjes is een tweede, onafhankelijke thermometer. Zo haal je die twee effecten uit elkaar. Op die manier, aangevuld met gegevens van de randen van de continenten, maakten Miller en collega's de zeespiegelcurve: wat niet door temperatuur komt, komt door ijs.
Zo'n negentig onderzoekers uit zestien landen werkten zeven jaar aan het toetsen van alle CO₂-methodes (CenCO₂PIP). Van de oude schattingen bleek maar ongeveer een kwart volledig onderbouwd. Wat overbleef, komt vooral uit vier bronnen: boor in kalkschelpjes, dat de zuurgraad van het zeewater vastlegt; vetten van algen; het aantal huidmondjes in fossiele bladeren, want bij veel CO₂ heeft een plant er minder nodig; en kalkknollen in oude bodems.
Naast de chemie liggen er fossielen die er niet hadden kunnen liggen als het koud was geweest. Alligators en landschildpadden op Ellesmere Island, hoog in Noord-Canada. Pollen van palmen van 52 miljoen jaar oud in een boorkern voor de kust van Antarctica. Massa's van het zoetwatervarentje Azolla in de bodem van de Noordelijke IJszee.
Dat lees je af aan omkeringen van het aardmagnetisch veld die in het gesteente zijn vastgelegd, aan vulkanische aslagen die je kunt dateren, en aan de vaste ritmes van de aardbaan, die als jaarringen in de lagen zitten.
Dit zijn allemaal indirecte metingen, en de onzekerheid groeit naarmate je verder terugkijkt. Daarom staan er banden om de lijnen. De kracht zit in de convergentie: chemie, biologie en geologie komen onafhankelijk van elkaar op hetzelfde beeld uit.
| Wanneer | CO₂ (ppm) | Temperatuur (°C t.o.v. 1850-1900) | Zeespiegel (m t.o.v. nu) |
|---|
Bronnen