ľ¹Ï¸£ÀûÓ°ÊÓ

Het Paleocene–Eocene Thermal Maximum (PETM) was een periode van klimaatverandering die circa 56 miljoen jaar geleden optrad. Net als nu het geval is, was er toen sprake van een sterke toename van broeikasgassen. Een team onderzoekers van de Universiteit Utrecht, de Technische Universiteit Delft en instituten uit Duitsland en de Verenigde Staten onder leiding van geowetenschapper Bas van der Meulen reconstrueerde het verloop van het PETM met een niet eerder vertoonde precisie. Daarmee wordt het voor andere onderzoekers weer gemakkelijker om antwoorden te vinden op vragen zoals hoe de toename van broeikasgassen tot stand kwam en hoe lang het duurde voordat het natuurlijke systeem zichzelf herstelde.

‘Het PETM is klimatologisch een erg belangrijke periode’, legt Bas van der Meulen uit. ‘In een relatief korte tijd, maar wel langzamer dan nu, steeg de temperatuur op aarde enorm. Dit had een groot effect op het leven, zowel in zee als op het land. Wanneer je de processen uit het PETM beter begrijpt, kun je ook de huidige klimaatverandering en de mogelijke gevolgen daarvan beter bestuderen.’

Van der Meulen deed onderzoek in het Bighorn Bekken (Wyoming, Verenigde Staten). ‘Eerdere studies naar het PETM waren vaak gebaseerd op gegevens uit de zeebodem. Wij keken naar rotsformaties bestaande uit rivierafzettingen en onderzochten hun gelaagdheid en chemische samenstelling in twee lange secties. Omdat afzetting in riviervlaktes gemiddeld sneller verloopt dan in zee, is er meer materiaal uit dezelfde periode beschikbaar om te bestuderen. Dit kan dus op hogere resolutie. Daarnaast is het onderzoeken van gesteente dat op het land is gevormd belangrijk om evolutionaire veranderingen in kaart te brengen.’

Fossielen

De metingen aan de gelaagdheid en chemische samenstelling van het gesteente werden uitgevoerd met een niet eerder vertoonde precisie. Aan de hand van variaties in de afzettingen wisten Van der Meulen en zijn collega’s de duur en het verloop van het PETM te reconstrueren. ‘Dat zegt iets over de snelheid van klimaatveranderingen in deze periode. Onze gegevens hebben we vervolgens gekoppeld aan een overzicht van vondsten van zoogdierfossielen.’ Dat laatste geeft weer nieuwe inzichten voor het verloop van de evolutie. In dat opzicht is het PETM extra interessant want juist in deze periode ontstonden de eerste primaten – onze allereerste voorouders.

Nieuwe antwoorden, nieuwe vragen

De broeikasperiode van het PETM werd gevolgd door een periode van herstel. ‘Kennis van die periode is cruciaal om te achterhalen wat de aarde aan koolstof kan opnemen en hoe de natuur op langere termijn reageert op zo’n extreme klimaatverandering,’ besluit Van der Meulen. ‘Uit ons onderzoek blijkt een vrij abrupte terugkeer van de chemische waardes die worden gezien als indicatief voor het broeikasklimaat. Aan de andere kant zien we dat veranderingen in gesteente en fossielen slechts gedeeltelijk synchroon met deze terugkeer plaatsvonden. Een grotere precisie zorgt dus niet alleen voor meer antwoorden, maar vooral ook voor meer nieuwe vragen.’

Artikel

Bas van der Meulen werkte in 2016 als junior onderzoeker bij de vakgroep Stratigrafie en Paleontologie van het departement Aardwetenschappen. Nu doet hij promotieonderzoek bij de vakgroep Geomorfologie van het departement Fysische Geografie. Beide departementen zijn onderdeel van de faculteit Geowetenschappen van de Universiteit Utrecht.

Zijn onderzoek is in: Bas van der Meulen, Philip D. Gingerich, Lucas J. Lourens, Niels Meijer, Sjors van Broekhuizen, Sverre van Ginneken, Hemmo A. Abels, ‘Carbon isotope and mammal recovery from extreme greenhouse warming at the Paleocene–Eocene boundary in astronomically-calibrated fluvial strata, Bighorn Basin, Wyoming, USA’, Earth and Planetary Science Letters Volume 534 (2020), 116044.