Het verleden
De meest recente langdurige ijstijd van de aarde begon 2,6 miljoen jaar geleden, tijdens het geologische tijdperk dat het Pleistoceen wordt genoemd. IJskappen vormden zich toen over grote delen van de meeste continenten over de hele wereld. In wat we nu Noord-Amerika noemen, begon de Laurentide-ijskap zich te ontwikkelen in het oosten van Canada en die groeide geleidelijk groter, dikker en zwaarder. Op het hoogtepunt bedekte de ijskap meer dan 13 miljoen vierkante kilometer en strekte zich uit tot aan New York City. Op sommige plaatsen, zoals in Chicago, bereikte het ijs een dikte van maar liefst 3 kilometer – een beetje meer dan wat we tegenwoordig gewoonlijk moeten uitgraven om onder het ijs terecht te komen, dus.

Hoewel Noord-Amerika niet meer bedekt is door een reusachtige ijskap, zeggen wetenschappers dat de ijstijd eigenlijk niet is geëindigd. Ze definiëren een ‘ijstijd’ als een periode waarin de temperaturen kouder zijn dan normaal voor de aarde, maar het klimaat blijft niet uniform koud gedurende een ijstijd. In plaats daarvan warmt en koelt de aarde in cycli van 20.000 tot 100.000 jaar, deels bepaald door voorspelbare veranderingen in de baan en rotatie van de aarde. Omdat het klimaat fluctueert, schuiven gigantische gletsjers heen en weer, waardoor het onderliggende landschap verandert naarmate ze in omvang toenemen en afnemen. Zo sneed de Laurentide-ijskap volledige meren en uitgestrekte vlaktes uit terwijl ze zich voortbewoog – behoorlijk indrukwekkend, zeker als je dat proces met een ‘timelapse’-video zou kunnen bekijken. Bovendien verzamelen gletsjers natuurlijk ook rotsen en sediment terwijl ze reizen. Die blijven achter wanneer het ijs smelt. Wat ooit de locatie was van de zuidelijke rand van de Laurentide-ijskap, wordt nu gemarkeerd door wat wetenschappers een “terminale morene” noemen: een richel van rotsachtig puin die zich duizenden mijlen uitstrekt van Puget Sound tot Montauk Point in de VS.

Veel deskundigen geloven dat mensen ongeveer 20.000 tot 26.000 jaar geleden voor het eerst in Noord-Amerika aankwamen. Als dat het geval is, zou hun komst vooraf zijn gegaan aan (of samenvallen met) het laatste glaciaal maximum, het koudste deel van de ijstijd. Onderzoekers zijn er niet helemaal zeker van waarom onze soort de laatste glaciaalperiode heeft overleefd, terwijl andere hominiden (zoals de Neanderthalers) dat niet deden. Ze denken dat het gebruik van gereedschap en het vermogen om complexe sociale gemeenschappen te bouwen een rol hebben gespeeld.

Over ijstijden
In de vroege stadia van onderzoek waren geologische verklaringen prominent aanwezig. Charles Lyell en latere wetenschappers suggereerden dat bergvorming en veranderingen in aardkorsthoogtes mogelijk de drijvende krachten waren achter ijstijden. Zelfs de verandering van de polen over tijd (door variaties in de kanteling van de aardas) werd als een mogelijke factor beschouwd.

Een intrigerende benadering kwam van de hand van de Zweedse onderzoekers Svante Arrhenius en Nils Eckholm, aan het begin van de 20ste eeuw. Zij wezen op het potentieel van koolstofdioxide in de atmosfeer, met het idee dat verlies van dit gas de aarde in een ijstijd kon storten, terwijl de ophoping ervan juist zo’n catastrofe zou voorkomen. Deze vroege aandacht voor het broeikaseffect krijgt later in de geschiedenis een hernieuwde betekenis in het kader van hedendaagse klimaatproblematiek… waarover straks natuurlijk meer.

Een opmerkelijke wending kwam met de astronomische theorie van Milutin Milankovitch. Die legt de nadruk op de geometrie van de aardbaan rond de zon, inclusief de vorm van de baan en de kanteling van de aardas. Hoewel ze aanvankelijk werd verworpen, kreeg deze theorie na de Tweede Wereldoorlog meer steun, vooral dankzij technologische vooruitgang in radiokoolstofdatering en isotoopanalyse van oceaansedimenten.

De technologische vooruitgang onthulde een rijke geschiedenis van klimaatverandering op aarde. De isotopenanalyse van oceaansedimenten toont een gedetailleerd beeld van temperatuurveranderingen en ijskapvorming gedurende honderdduizenden jaren. Tussendoor wist men zo te ontdekken dat er meer ijstijdperken zijn geweest in plaats van de eerder aangenomen vier, wat de bestaande ideeën van geleidelijke klimaatverandering al snel in twijfel trok.

De studie van de zeespiegelstijging in de Caraïben, uitgevoerd door onder andere Wally Broecker, gebruikte isotopendatering van koraalriffen om de zonne-intensiteit te correleren met periodes van ijskapsmelting – een cruciale schakel in de hernieuwde acceptatie van de Milankovitch-theorie.

Desondanks blijven er raadsels bestaan. Hoewel de Milankovitch-cycli verantwoordelijk worden geacht voor ongeveer 35% van de klimaatvariatie, lijkt de dominante cyclus van 100.000 jaar te zwak om direct deze veranderingen te veroorzaken. De complexiteit van het klimaatsysteem wordt dan ook erkend als een obstakel voor het vinden van elegante, allesomvattende verklaringen.

Een internationaal team, met onder andere Yale-paleoklimatoloog Michael Henehan, bestudeerde recentelijk de schelpen van oude mariene organismen die duizenden jaren geleden in oppervlaktewateren van de zuidelijke Atlantische Oceaan en de oostelijke evenaar van de Stille Oceaan leefden. De onderzoekers stelden vast dat hoge concentraties opgelost koolstofdioxide in die wateren samenvielen met stijgingen in atmosferisch koolstofdioxide en wereldtemperaturen aan het einde van de laatste ijstijd. Dankzij dat soort innoverende technieken kunnen wetenschappers nu begrijpen hoe de koolstofdioxide die werd vrijgegeven uit de diepe oceaan heeft bijgedragen aan het einde van de laatste ijstijd en het ontstaan van ons huidige klimaat.

Invloed van de zonneactiviteit
De zon – onze voornaamste warmte- en energiebron – ondergaat continu cyclische periodes van activiteit en rust. Tijdens periodes van minimale activiteit (ook wel ‘zonneminima’ genoemd) neemt het aantal zonnevlekken en de hoeveelheid straling die de aarde bereikt af… en laat wetenschappers nu ontdekt hebben dat het verband tussen zonneactiviteit en het klimaat op aarde sterker is dan ooit gedacht.

Tijdens het Maunder Minimum (1645-1715), een periode van uitzonderlijk lage zonneactiviteit, vond er al in onze recente geschiedenis een Kleine IJstijd plaats, wat er vanzelfsprekend op wijst dat de activiteit van de zon een directe invloed kan hebben op aardse klimaat. Hoewel de huidige zonneactiviteit niet vergelijkbaar is met die van het Maunder Minimum, kunnen toekomstige periodes van verminderde activiteit dus haast zeker bijdragen tot koelere klimaatcondities.

Verder moeten we beseffen dat we de opwarming van de aarde en de daarmee gepaard gaande klimaatverandering niet helemaal meer kunnen tegenhouden. Het kan daarom moeilijk zijn om de perfecte balans te vinden tussen adaptatie en mitigatie. Aan de ene kant moet er geprobeerd worden om de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen en de uitstoot van schadelijke stoffen terug te dringen om een zo hoog mogelijke stabilisatie te bereiken. Aan de andere kant moeten we ons ook voorbereiden op mogelijke negatieve gevolgen van klimaatverandering, zoals extreem weer, verminderde oogstopbrengsten of verhoogde kans op ziektes. Of, nog erger en concreter: minder goede wijn! Als dat geen ramp is, weten we het ook niet meer.

Invloed van de Atlantische zeestromingen
Naast de zonneactiviteit speelt ook de Atlantische Oceaan een cruciale rol in het wereldwijde klimaatsysteem. De Golfstroom (een belangrijke zeestroming in de Atlantische Oceaan) transporteert warm water van de tropen naar de noordelijke streken, wat voor een matigend effect op het klimaat van Europa en Noord-Amerika zorgt.

Heel wat vorsers vrezen (en ‘vrezen’ kan je hier in de meeste gevallen behoorlijk letterlijk nemen, we kennen zelf voldoende wetenschappers die nauwelijks nog kunnen slapen) dat de klimaatverandering kan leiden tot veranderingen in de Atlantische zeestromingen. Het smelten van de Groenlandse ijskap en het afvoeren van zoet water in de Noord-Atlantische Oceaan kan de Golfstroom verzwakken of – het kan altijd nog erger – zelfs stilleggen. Het stoppen van de Golfstroom zou ernstige gevolgen kunnen hebben, waaronder dus een afkoeling van het klimaat in Noordwest-Europa. Er wordt dan ook voor gewaarschuwd dat de veranderingen in de golfstroom kunnen leiden tot een toename van extreem weer, waaronder regenval en hittegolven, en uiteindelijk een destabilisatie van het klimaat. Of we die alarmkreten met z’n allen voldoende serieus nemen? In Nederland is er onder andere een Geertje en een BBB die het korte termijn geldgewin alvast belangrijker lijken te vinden, en ook in andere landen wordt er vaak in de eerste plaats naar de financiële kant van de economie gekeken zonder dat er veel aandacht wordt besteed aan de gevolgen, alle sociale en ecologische initiatieven (vaak van de bedrijven zélf) ten spijt.

Klimaatmodellen en voorspellingen
Om klimaatverandering te begrijpen en te voorspellen, maken wetenschappers gebruik van complexe klimaatmodellen en -prognoses die helpen bij het identificeren van trends en het voorspellen van mogelijke toekomstige klimaatscenario’s. Het voorspellen van een nieuwe ijstijd blijft echter uiterst moeilijk (en toen we het aan ChatGPT vroegen, wist die het ook niet helemaal meer).

Allerlei klimaatmodellen hebben omstandig aangetoond dat menselijke activiteiten, zoals de uitstoot van broeikasgassen, de belangrijkste drijvende kracht zijn achter de huidige opwarming van de aarde, en terwijl die de kans op een nieuwe ijstijd lijkt te verminderen, kunnen andere factoren nog steeds een rol spelen bij het veranderende klimaat.

Wetenschappers onderzoeken momenteel hoe de voornoemde zonneactiviteit, atmosferische veranderingen en zeestromingen zullen blijven veranderen en hoe dit zich zal vertalen in het toekomstige klimaat op aarde. Nieuwe technologieën en wetenschappelijke methoden, zoals gegevensverzameling van satellieten, kunnen ons helpen om een beter begrip te krijgen van het klimaat en de mogelijke veranderingen die we kunnen verwachten.

Wat kunnen we doen?
Het is van vitaal belang om verder onderzoek te doen naar deze factoren en om effectieve strategieën te ontwikkelen om ons aan te passen aan mogelijke klimaatveranderingen. Het begrijpen van de complexiteit van ons klimaat en het nemen van maatregelen om de negatieve gevolgen van klimaatverandering tegen te gaan, zal cruciaal zijn voor de toekomstige generaties.

Zo kunnen we de vermindering van broeikasgasemissies, de bevordering van duurzame energiebronnen en het aanpassen aan onze omgeving door middel van stadsplanning, efficiënter watergebruik, effectievere irrigatietechnologieën en beter bosbeheer omvatten. Zo kunnen we de ergste effecten van klimaatverandering hopelijk vertragen en de wereldwijde duurzaamheid ondersteunen. Het is ook belangrijk om de maatregelen die we nemen, te implementeren via internationale samenwerking en overeenkomsten, aangezien elk land en elke regio wordt getroffen door klimaatverandering.

Een van de manieren om te zorgen voor meer bewustwording en informatie over deze zaken, is door middel van grotere communicatie- en educatieve inspanningen. Blogs, online artikels, documentaires en docenten die zich op deze onderwerpen richten, kunnen van groot belang zijn om informatie te delen over de oorzaken en gevolgen van klimaatverandering, de maatregelen die wereldwijd genomen worden en de rol die individuele personen, maar ook organisaties en bedrijven, daarin kunnen spelen.