De vrees voor een nieuw ijstijdperk maakte de klimatologen midden vorige eeuw decennialang blind voor de opwarming van de aarde. Ook nu we zeker weten dat de zeespiegel stijgt en de planeet opwarmt, is het cruciaal inzicht te hebben in de capriolen van het klimaat op lange termijn. Het boek IJstijd, het complete verhaal is onmisbare lectuur.
Toen Charles Darwin in 1859 zijn On the Origin of Species publiceerde, woedde onder wetenschappers een heftige discussie over het bestaan van een ijstijd die met zijn gigantische ijskappen onze landschappen zou hebben gevormd. Nog in 1830 stelde de gerespecteerde geoloog sir Charles Lyell dat de zwerfkeien in de Alpen en elders vervoerd waren door ijsbergen die de zondvloed had meegesleurd. Maar diverse vondsten in de tweede helft van de negentiende eeuw, waaronder de schedel in de grot in het Duitse Neanderthal en de opgravingen van mensachtigen naast koudeminnende dieren in Zuidwest-Frankrijk, bewezen onweerlegbaar dat in Europa mensen hadden geleefd in bittere kou. Dat de menselijke geschiedenis zich beperkte tot een Bijbelse 6000 jaar was dus niet langer wetenschappelijk te verdedigen. Stilaan werd duidelijk dat de ijstijd bijna 2,5 miljoen jaar lang het decor was geweest van de menselijke evolutie. Toch duurde het nog een tijd voor men besefte dat de ijstijd bestond uit klimatologische pieken en dalen. Voor een betrouwbare datering en omschrijving van deze cycli was het wachten tot midden vorige eeuw, toen de koolstof- en kaliumargondateringsmethode waren geperfectioneerd en een boor werd ontwikkeld die diepzeekernen op de zeebodem kon opzuigen zonder de fijne afzettingen in het sediment te verstoren.
Tijdens de negen koude perioden of glacialen waren Noord-Amerika en Europa bedekt met ijskappen van twee kilometer dik, en zakte de zeespiegel spectaculair zodat enorme continentale platen voor de grote landmassa’s bloot kwamen te liggen. Maar wat precies de doorslag gaf voor het begin van de ijstijd en de overgang naar een glaciaal bleef lange tijd onduidelijk. Zelfs vandaag hebben wetenschappers er geen eenduidig antwoord op, al hebben ze de mechanismen die een rol spelen wel gedefinieerd. Die factoren zijn in de eerste plaats de variaties in de baan van de aarde rond de zon, en de bewegingen van de continenten over het aardoppervlak. De positie van de continenten bepaalt mede het temperatuurverschil tussen pool en evenaar dat een oceanische circulatie op gang brengt die warmte van de evenaar naar de polen pompt. En natuurlijk spelen ook de concentraties koolstofdioxide in de atmosfeer, die de planeet afkoelen of opwarmen, een rol. Over de manier waarop het CO2-gehalte daalde in de aanloop naar de ijstijd zijn de theorieën nog jong.
Transportband van de oceaan
Deskundigen zijn het er wel over eens dat de ijstijd vroeger zijn intrede had kunnen doen, namelijk omstreeks 6 miljoen jaar geleden toen de Straat van Gibraltar als gevolg van tektonische verschuivingen werd gesloten. Daardoor droogde de geïsoleerde Middellandse Zee op en vormden zich enorme lagen zout van soms wel drie kilometer dik. De wereldzeeën werden opmerkelijk minder zout, waardoor de omstandigheden gunstig waren voor de doorbraak van de ijstijd. Dat gebeurde uiteindelijk niet omdat de Straat van Gibraltar zich ongeveer 5,3 miljoen jaar geleden opnieuw opende. Als een gigantische waterval stortte het water van de Atlantische Oceaan zich in de zoutput. Enorme hoeveelheden zout losten op en stroomden weer de wereldzeeën in. Dit bracht een diepe circulatie in de wereldzeeën op gang die het doorbreken van de ijstijd verhinderde. Dit fenomeen, dat de transportband van de oceaan wordt genoemd, is ook vandaag nog van cruciaal belang voor de stabiliteit van het klimaat. De startmotor bevindt zich in de Caribische Zee. De tropische zon zorgt voor een grote verdamping zodat het oppervlaktewater er warmer en zouter is dan elders. Winden blazen dit oppervlaktewater langs de kust van Florida de noordelijke Atlantische Oceaan in, waar zich het begin van de Golfstroom vormt die langs de kust van de Verenigde Staten dwars over de Atlantische Oceaan de noordelijke zeeën bereikt. Onderweg koelt de Golfstroom vanzelfsprekend af, zodat het water met zijn hoge zoutgehalte en inmiddels lagere temperatuur ten noorden van IJsland zwaarder wordt dan het aanwezige water. Als gevolg daarvan zakt het zoute waterpakket naar de diepzee en vormt daar het zogenaamde Noord-Atlantisch Diep Water. Dit NADW voegt zich vervolgens bij koude stromen en wordt in de Indische en Stille Oceaan omhooggedrongen, zodat het 1000 jaar na de start van de transportband opnieuw als oppervlaktewater in de Caribische Zee wordt afgeleverd. Dit mechanisme, dat de warme Golfstroom aan de gang houdt, heeft vandaag een milde invloed op het Europese klimaat en verhindert de afkoeling van de planeet.
De afkoeling gebeurde 2,5 miljoen jaar geleden toch, onder andere onder invloed van tektonische verschuivingen bij de Straat van Panama. De eigenlijke oorzaak was de grotere helling van de aardas ten opzichte van zijn baanvlak, een verschijnsel dat elke 41.000 jaar plaatsvindt. Die helling was zowel bij de mislukte poging 5 miljoen jaar geleden als bij het begin van de ijstijd op zijn grootst. Tijdens de koude zomers in het noorden overleefde het ijs en het vormde oprukkende ijskappen in Europa en Noord-Amerika. De aangroei ervan verliep traag, maar de instorting van de ijskappen kan veel sneller gaan.
Een neanderthaler, I presume?
De verklaringen van het ontstaan van de ijstijd en de cyclus van glacialen en interglacialen zijn complexer dan hierboven uiteengezet. Ondanks de vele illustraties vergen deze hoofdstukken uit IJstijd, die geschreven zijn door de Britse klimatoloog Mark Maslin, enige concentratie. De bijdrage van de Amerikaanse archeoloog John F. Hoffecker over de aanpassing van de mens aan de koude omstandigheden en het hoofdstuk van de Britse paleontoloog Hannah O’Regan over imposante zoogdieren, lezen een stuk vlotter.
De eerste mensen buiten Afrika verschenen zo’n 1,7 tot 1,8 miljoen jaar geleden in Eurazië en Azië. Hoffecker beschrijft ook de uittocht uit Afrika, die zowat 700.000 jaar geleden de voorouders van de robuuste neanderthalers naar onze streken bracht. Dankzij hun vuistbijltechniek en kennis van het vuur slaagden ze erin te overleven in de bitterkoude noordelijke streken. Aanvankelijk gingen ze in de koudste pe-riodes zuidwaarts en in warmere tijden noordwaarts. De Europese neanderthalers vestigden zich pas een 125.000 jaar geleden, tijdens de laatste interglaciale periode, op de uitgestrekte vlakten van oostelijk Europa. Toen het zo’n 100.000 jaar geleden weer kouder werd, bleven sommige groepen ter plaatse. Hun doeltreffende jachttechnieken leverden hen eiwitten en vetten op in de vorm van vlees van onder andere mammoeten en wolharige neushoorns. Rond dezelfde periode begon de moderne mens, de homo sapiens, aan zijn uittocht uit Afrika. Zowat 42.000 jaar geleden moet hij in Europa op de neanderthalers zijn gestoten. Volgens Hoffecker kreeg hij een voorsprong op de neanderthalers door zijn technisch vernuft, dat resulteerde in vallen, netten en lichte jachtwapens.
In Alaska trokken mensen omstreeks 14.000 jaar geleden via de landbrug in de Beringstraat naar Noord-Amerika. Wellicht volgden ze een ijsvrije corridor tussen de grote Laurentide- en de Cordillera-ijskappen, die zich aan het terugtrekken waren. De ijstijd kende 2000 jaar later nog een extreemkoude stuiptrekking, die mogelijk een invloed heeft gehad op de sedentaire landbouwcultuur die zich daarna ontwikkelde.
De grote zoogdieren verging het minder goed. ‘De dieren van vandaag vormen het armzalige restant van de enorme diversiteit aan schepsels, zoals de sabelkat, de wol-harige neushoorn en de grottenleeuw, die zo’n 11.000 jaar geleden bestonden’, schrijft O’Regan. ‘Ze waren het product van miljoenen jaren evolutie maar wisten toch niet het eind van het glaciaal te overleven. (…) Het markeert misschien ook het begin van de invloed van de mens op aarde.’
Over die invloed van de spilzieke mens op de planeet gaat het ook in het afsluitende hoofdstuk. Mark Maslin besluit dat we de oplossingen hebben om de opwarming van de aarde te vertragen en zelfs tot staan te brengen, ‘maar we moeten wel besluiten die in te zetten. Wat het onderzoek naar de ijstijd echter duidelijk maakt, is dat de klimaatveranderingen onverhoeds en zonder waarschuwingen kunnen plaatsvinden.’
BRIAN M. FAGAN (RED.), IJSTIJD, HET COMPLETE VERHAAL, WAANDERS UITGEVERS/DAVIDSFONDS, 240 BLZ., 27,50 EURO, ISBN 9789040086311.
DOOR ERIC BRACKE
