740 likes | 1.08k Views
Met Paleoklimaatonderzoekers op expeditie naar de broeikaswereld van de toekomst Appy Sluijs Palaeo-ecologie; Departement Biologie; Universiteit Utrecht Lucas J Lourens Faculteit Geowetenschappen; Universiteit Utrecht. Opzet.
E N D
Met Paleoklimaatonderzoekers op expeditie naar de broeikaswereld van de toekomstAppy SluijsPalaeo-ecologie; Departement Biologie; Universiteit UtrechtLucas J LourensFaculteit Geowetenschappen; Universiteit Utrecht
Opzet • Het Broeikaseffect- De Koolstofkringloop - de korte koolstofkringloop - de lange koolstofkringloop- Het hitterecord, 55 miljoen jaar geleden
Primaire bepalers mondiaal klimaat - Zon- BroeikasgassenSamen bepalen ze de totale hoeveelheid energie op het aardoppervlak
Broeikaseffect Houdt aardoppervlak warm niet diepbevroren (+31ºC)Broeikasgassen: H2O, CO2, CH4, NOx, O3, VOCs etc. Zon en broeikasgassen bepalen de totale hoeveelheid energie op het aardoppervlak
Totale hoeveelheid energie neemt toe Zonneactiviteit Constant!
Noordelijke IJs?zee (27-8) National Snow and Ice Data Center
CO2 concentratie door ijstijden Ruddiman, 2001
CO2 concentratie sinds de dinosauriërs 2250? 2100? 1850 Royer et al., 2006; GCA
Vraag: Waarom was CO2 dan zo hoog?De Koolstofkringloop bepaalt hoeveel koolstof (C) zich op welke plaats op aarde bevindt.- de korte koolstofkringloop- de lange koolstofkringloop
De Korte Koolstofkringloop:Fotosynthese en Respiratie Fotosynthese: 6CO2 + 6H2O + zonlicht C6H12O6 + 6O2 CO2 CO2 O2 O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 O2 C6H12O6
De Korte Koolstofkringloop:Fotosynthese en Respiratie Respiratie: 6CO2 + 6H2O + zonlicht C6H12O6 + 6O2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2
Seizoenale vegetatie kringloop Winter Zomer
De jaarlijkse cyclus Data SOI and NOAA
Vraag: Waarom was CO2 dan zo hoog?De Koolstofkringloop bepaalt hoeveel koolstof (C) zich op welke plaats op aarde bevindt.- de korte koolstofkringloop niet- de lange koolstofkringloop?
De Lange Koolstofkringloop:Opslag van C; langere tijdschalen Als koolstofhoudend materiaal sneller ophoopt dan het in het ecosysteem wordt afgebroken: opslag in sedimenten
De Lange Koolstofkringloop:Opslag van C; langere tijdschalen Veen
De Lange Koolstofkringloop:Opslag van C; langere tijdschalen Steenkool
Photische zone, calcium carbonaat (kalk) productie: 2HCO3- + Ca2+ CaCO3 + CO2 + H2O
Photische zone, calcium carbonaat (kalk) productie: 2HCO3- + Ca2+ CaCO3 + CO2 + H2O
Fotische zone, calcium carbonaat (kalk) productie: 2HCO3- + Ca2+ CaCO3 + CO2 + H2O Waarom zijn HCO3- en Ca2+ nog niet op in de oceaan? Blijkbaar ook een bron
Silicaatverwering op continenten CaSiO3 + 2H2O + 2CO2 Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 + H2O (silicaat gesteente + water + kooldioxide calcium + bicarbonaat+ silica + water)
Silicaatverwering op continenten CaSiO3 + 2H2O + 2CO2 Ca2+ + 2HCO3- + SiO2 + H2O 2HCO3- + Ca2+ CaCO3 + CO2 + H2O
De Lange Koolstofkringloop: Opslag van C; langere tijdschalen
De Lange Koolstofkringloop: Opslag van C; langere tijdschalen Fossiele brandstoffen: 5,000 Methaan in hydraatvorm: ~5,000
Vraag: Waarom was CO2 dan zo hoog?De Lange Koolstofkringloop bevond zich in een staat waarbij iets minder C was opgeslagen in gesteenten en iets meer in de oceanen en de atmosfeer
5 minuten ademhalen:case-study naar het hitterecordvan 55 miljoen jaar geleden
Klimaatgeschiedenis opgeslagen in sedimenten Micro- fossielen Macro fossielen
CO2 vs temperatuur sinds de dinosauriërs Zachos et al. In prep
Taxodiaceae (Metasequoia)
POLEN IJSVRIJ: Zeespiegel ~100m hoger
Stabiele Koolstof Isotopen 12C: 6 protonen and 6 neutronen (98.89%) 13C: 6 protonen and 7 neutronen (1.11%) 12CO2 13CO2 12CO2 12CO2 12CO2 Planten nemen beter 12C op dan 13C in biomassa: 12C 99%; 13C 1%verhouding 13C/12C verandert
Stabiele Koolstof Isotopen 12C: 6 protonen and 6 neutronen (98.89%) 13C: 6 protonen and 7 neutronen (1.11%) 13C: hoger meer 13C lager meer 12C