Koolstofcyclusfout kan de aarde in een ijstijd duwen als de planeet te veel corrigeert voor opwarming

25 september 2025

door University of California - Riverside

redactie door Sadie Harley, gecontroleerd door Robert Egan

wetenschappelijk redacteur

redacteur

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgden:

gefactcheckt

vakpublicatie

betrouwbare bron

gecorrigeerd

Onderzoekers van UC Riverside hebben een stuk ontdekt dat ontbrak in eerdere beschrijvingen van hoe de aarde haar koolstof recyclet. Als gevolg hiervan geloven ze dat de opwarming van de aarde kan overslaan naar een ijstijd.

De traditionele opvatting onder onderzoekers is dat het klimaat van de aarde onder controle wordt gehouden door een langzaam maar betrouwbaar natuurlijk systeem van verwering van gesteente.

In dit systeem vangt regen koolstofdioxide uit de lucht, slaat toe op blootgestelde rotsen op het land - vooral silicaten als graniet - en lost ze langzaam op. Wanneer deze opgevangen CO2 samen met opgeloste calcium uit de rotsen de oceaan bereikt, combineren ze om schelpen en koraalriffen te vormen, waarbij de koolstof vele honderden miljoenen jaren op de zeebodem wordt opgeslagen.

'Naarmate de planeet warmer wordt, verwedert gesteente sneller en neemt meer CO₂ op, waardoor de planeet weer afkoelt,' zei Andy Ridgwell, UCR-geoloog en medeauteur van het artikel gepubliceerd in Science.

Echter, geologisch bewijs suggereert dat ijstijden uit het verleden van de aarde zo extreem waren dat het hele oppervlak van de planeet bedekt was met sneeuw en ijs. Daarom zeggen de onderzoekers dat een zachte regeling van de temperatuur van de planeet niet het hele verhaal kan zijn.

Het ontbrekende element omvat ook koolstofopslag in de oceaan. Naarmate CO₂ toeneemt in de atmosfeer en de planeet opwarmt, worden er meer voedingsstoffen zoals fosfor in zee gespoeld. Deze voedingsstoffen stimuleren de groei van plankton die koolstofdioxide opnemen wanneer ze fotosynthetiseren. Wanneer ze sterven, zinken ze naar de zeebodem, waarbij ze die koolstof met zich meenemen.

Echter, in een warmere wereld met meer algenactiviteit, verliezen oceanen zuurstof, waardoor fosfor wordt gerecycled in plaats van begraven. Dit creëert een terugkoppelingslus waarbij meer voedingsstoffen in het water meer plankton creëren, waarvan het verval nog meer zuurstof verwijdert, en meer voedingsstoffen worden gerecycled. Tegelijkertijd wordt er een enorme hoeveelheid koolstof begraven en koelt de aarde af.

Dit systeem stabiliseert het klimaat niet zachtjes, maar schiet in plaats daarvan door, waardoor de aarde veel kouder wordt dan haar oorspronkelijke temperatuur. In het computermodel van de studie kan dit een ijstijd in gang zetten.

Ridgwell vergelijkt dit alles met een thermostaat die overuren maakt om een huis te koelen.

'In de zomer stel je je thermostaat in op 26°C. Naarmate de buitentemperatuur overdag stijgt, verwijdert de airconditioning de overtollige warmte binnen totdat de kamertemperatuur weer op 26 komt en dan stopt het,' zei Ridgwell.

Met zijn analogie is de thermostaat van de aarde niet kapot, maar Ridgwell suggereert dat deze misschien niet in dezelfde ruimte staat als de airconditioningseenheid, waardoor de prestaties ongelijk zijn.

In de studie maakte een lagere atmosferische zuurstof in het geologische verleden de thermostaat veel grilliger, vandaar de oude extreme ijstijden.

Naarmate mensen vandaag de dag meer CO₂ aan de atmosfeer toevoegen, zal de planeet op korte termijn blijven opwarmen. Het model van de auteurs voorspelt dat een afkoelende overshoot zal plaatsvinden. Echter, de volgende zal waarschijnlijk milder zijn omdat er nu meer zuurstof in de atmosfeer is dan in het verre verleden, wat de voedingsstof feedback dempt.

'Net als het plaatsen van de thermostaat dichter bij de airconditioning,' voegde Ridgwell eraan toe. Toch zou het genoeg kunnen zijn om het begin van de volgende ijstijd te versnellen.

'Uiteindelijk, maakt het veel uit of het begin van de volgende ijstijd 50, 100 of 200 duizend jaar in de toekomst is?' vroeg Ridgwell zich af.

'We moeten ons nu richten op het beperken van de aanhoudende opwarming. Dat de aarde uiteindelijk weer afkoelt, hoe wankel ook, zal niet snel genoeg gebeuren om ons in dit leven te helpen.'

Meer informatie: Dominik Hülse et al, Instabiliteit in de geologische regulatie van het klimaat van de aarde, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adh7730. www.science.org/doi/10.1126/science.adh7730

Tijdschriftinformatie: Science

Verstrekt door University of California - Riverside