De Servische wiskundige Milutin Milanković beschreef begin 20e eeuw veranderingen in de oriëntatie van de aardas en omloopbaan van de Aarde, naar Milanković worden deze afwisselingen wel Milankovitch cycli genoemd. Hij nam aan dat veranderingen in de zonne-instraling van het Noordelijke halfrond zouden zorgen voor de ijstijden. Het noordelijk halfrond omdat hier de grootste landmassa’s aanwezig zijn, die door de veel betere temperatuurgeleiding, voor een snelle verspreiding van ijsmassa’s kunnen zorgen (op youtube is hierover, voor de liefhebbers, nog een mooie documentaire te vinden).
In de jaren 1970 werd door onder andere de klimatologen J. Imbrie, J.D. Hays en N.J. Shackleton inderdaad bewijs gevonden dat het klimaat op Aarde aan de hand van deze Milankovitch cycli verandert, waarna deze cycli een belangrijk onderdeel gingen uitmaken van de ‘Canon van de klimaatgeschiedenis’.
En komt de solaire forcering op het Noordelijk halfrond inderdaad zo goed overeen met datgene wat we weten over de het klimaat op Aarde gedurende de afgelopen 800.00 jaar? (onderste grafiek) Ik zie het eerlijk gezegd nog niet zo heel snel.
Min of meer toevallig piekt de temperatuur blijkbaar om de ongeveer 100.000 jaar, maar de solaire forcering op het Noordelijk Halfrond (65ᵒ) heeft volgens Ellis (2016) toch niet echt een hele duidelijke relatie met de ijstijden van het Pleistoceen:
Natuurlijk, er is een relatie, maar hoe scherp is die eigenlijk? Waarom zijn de pieken van 310-, 290- en 200.000 jaar geleden niet gevolgd door veel hogere temperaturen? De piek van 340.000 jaar geleden heeft een vergelijkbare waarde als de piek van 230.000 jaar geleden, maar het ene was goed voor en minimumwaarde van -8, terwijl de ander zorgde voor een piek van 4?
Er lijkt een relatie te bestaan, maar hoe causaal is die relatie? Met Ellis ben ik van mening dat met de Milankovitch-cycli iets wat het klimaat betreft is blootgelegd, maar volgens mij missen we nog een behoorlijk stuk van de puzzel.
Stof
Ellis geeft in zijn artikel een aantal relaties weer die wat mij betreft nogal een veel sterkere relatie weergeven met de temperatuur dan de Milankovitch-cycli. Kooldioxide en stof.
Wat zeggen deze grafieken nu over de oorzaken van temperatuur cycli?
Ellis beklemtoont allereerst dat het kooldioxide-gehalte van de atmosfeer de temperatuur volgt (zoals onlangs ook door Lindzen weer werd bevestigd en voor de laatste zestig jaar is deze relatie in dit artikel op wattsupwiththat duidelijk gemaakt).
Hij leidt hieruit af dat kooldioxide helemaal niet zo’n sterke invloed op de temperatuur kan hebben, omdat juist op de punten dat het kooldioxide gehalte van de atmosfeer maximaal is, de temperatuur weer gaat dalen en pas weer stijgt op het moment dat het kooldioxide gehalte van de atmosfeer minimaal is.
Maar hoe kan deze relatie dan bestaan? Ellis heeft hiervoor de volgende theorie ontwikkeld, die ook mooi aansluit bij wat ik eerder hierover heb geschreven.
Hogere plantensoorten zullen door kooldioxide-gebrek afsterven, op het moment dat het gehalte van kooldioxide een kritische waarde van 180 ppm bereikt. En dit zullen ook de momenten zijn dat erosie op grote schaal toeslaat en stofwolken zal genereren, waarbij de great dust-bowl in de Verenigde Staten van de jaren dertig van de vorige eeuw, nogal schriel zal afsteken. Evenals de hierbij horende temperaturen.
Ellis meent vervolgens dat de stof gaat zorgen voor een aantasting van het albedo van de polen wat zorgt voor hogere temperaturen.
Zoals ik al eerder op de webpagina’s heb aangegeven (zie link) lijkt mij die relatie wat korter door de bocht te gaan. Het verdwijnen van de planten zal zorgen voor het verdwijnen van het transpiratie-vocht van de planten en daarmee goeddeels voor het verdwijnen van de bewolking boven de landmassa’s van de aarde.
En het verdwijnen van de bewolking (en regen) zorgt voor hogere temperaturen (ook de oorzaak voor de huidige opwarming, zie hier) en stof.
Hogere temperaturen zorgen ook voor een ontgassing van de in de wereldzeeën opgeslagen hoeveelheden kooldioxide. De plantengroei zal hierdoor geleidelijk weer op gang komen en dit zorgt op zijn beurt weer voor het verdwijnen van de stofstormen en een ‘normalisering’ van de temperaturen.
aanpassing d.d. 22-12-2023
In het oorspronkelijke stuk ben ik dieper ingegaan op het wel en wee van de koolstof-cyclus. Dat is wel gemakkelijk, maar ook volkomen onterecht wanneer kooldioxide de temperatuur volgt (en niet andersom). Het verdwijnen van kooldioxide kan dan niet zorgen voor nieuwe ijstijden. Een fout die gemakkelijk volgt uit het vele lezen van diverse artikelen over het komen en gaan van de ijstijden. Maar wat dan wel?
Ik blijf bij mijn stelling dat biologische processen hiervoor verantwoordelijk moeten zijn. Het gaat dan alleen over iets anders, nl. de woekering van ecosystemen die ook zorgen voor steeds grotere warmtecapaciteit van de bodem.
Het is gemakkelijk om de proef op de som te nemen. Wanneer u op een warme en zonnige zomerdag probeert om op het strand te lopen, is het vrij gemakkelijk om uw voeten te verbranden. Dit gaat veel minder gemakkelijk op vochtige veengronden (of nat zand).
Dat komt omdat de warmtecapaciteit van zand veel minder groot is dan die van water en veengrond. Dit is gemakkelijk te zien in de onderstaande tabel die komt uit Rapport nr. 2019/OBN231-NZ van het VBNE (zie link).
De toevoer van warmte naar de atmosferische mengzone is natuurlijk een belangrijke parameter voor de temperatuur van de atmosferische mengzone (PBL). Een steeds verdere uitbreiding van veengronden gaat dan zorgen voor steeds lagere temperaturen, net zoals de steeds verdere drooglegging van de landbouwgronden (in het kader van de ruilverkavelingen die de structuur van de Nederlandse landbouw diepgaand hebben beïnvloed) gaat zorgen voor hogere temperaturen.
Een steeds verder gaande veenvorming, of in tropische gebieden oerwoudvorming, zorgt voor afkoeling. En zorgt ook voor de vastlegging van kooldioxide, waardoor het kooldioxide gehalte inderdaad de temperatuur volgt. Tot het moment dat er teveel kooldioxide wordt vastgelegd en de macroflora afsterft.
Waarmee een nieuwe cyclus kan beginnen.