Paleoklimatologie

Paleoklimatologie: wetenschap die de vroegere klimaten op aarde onderzoekt en
de mechanismen die de veranderingen hebben veroorzaakt.
Manieren om klimaten uit het verleden te reconstrueren
Proxy-indicatoren: deze indicatoren zeggen indirect iets over het klimaat in het
verleden. We kunnen zelf niet terug gaan in de tijd om het te meten, maar m.b.v
deze indicatoren kunnen we er toch iets over te weten komen.
 Isotopen: isotopen zijn atomen met dezelfde chemische eigenschappen
maar verschillende atoomgewichten
o Doel: de afwisseling van warmere en koudere perioden vaststellen.
o Voorbeeld: van het zuurstofatoom komen twee isotopen voor: het 16Oisotoop en het 18O-isotoop. Het 18O-isotoop is zwaarder dan het 16Oisotoop.Een eigenschap van het 16O-isotoop is dat het veel sneller verdampt
dan het 18O-isotoop. Wanneer er in een bepaalde bodem dus zeer veel
16O-isotopen voorkomen, kun je stellen dat dat wijst op een koelere bodem
in het verleden. De 16O-isotopen zijn namelijk niet verdampt. Wanneer er in
een bodem relatief weinig 16O voorkomt en dus relatief veel 18O, duidt dat
op een warmere periode. Hier zijn de 16O-isotopen namelijk verdampt en de
18O niet.

De C-14 methode: ouderdomsbepaling waarbij het gehalte aan radioactieve
koolstof wordt nagegaan.
o Doel: de leeftijd van organisch materiaal bepalen
o Hoe werkt het: Dit is een methode waarmee ook met isotopen wordt
gewerkt. In dit geval met het 14C-isotoop: een koolstofisotoop. De
hoeveelheid 14C in de lucht om ons heen al miljoenen jaren min of meer
constant is. Maar in dood materiaal neemt de hoeveelheid C14 iedere 5.736
jaar met 50% af (halfwaardetijd). Door de hoeveelheid C14 in het dode
materiaal te vergelijken met de hoeveelheid in de lucht kan aan de hand van
de halveringstijd de ouderdom van het materiaal dus worden bepaald. Hoe
minder C14 hoe ouder het materiaal. Aan de hand van welk materiaal het is
kunnen weer conclusies worden getrokken over de klimaten die in die periode
heersten, want planten en dieren kunnen alleen onder bepaalde
omstandigheden leven.


Geomorfologie: wetenschap
o Doel: het beschrijven en verklaren van de vormen in het landschap.
o Voorbeeld: de aanwezigheid van stuwwallen zwerfstenen en keileem in
het Nederlandse landschap tonen aan dat ons land ooit met ijs was
bedekt. Ook in oude bodems kan veel informatie te vinden zijn.
Palynologie: de wetenschap die zich met fossiele stuifmeelkorrels en sporen
van mossen en varens bezighoudt.
o Doel: een beeld te vormen van de vegetatiegeschiedenis
o Hoe werkt het: stuifmeelkorrels van bomen, struiken en planten blijven
goed bewaard. Door het tellen van de pollen van diverse
vegetatiesoorten kun je veranderingen in vegetatie vaststellen en dus
veranderingen in het klimaat
o nadelen:
 pollen kunnen door de wind op een andere plek terecht zijn
gekomen
 pollen kunnen uit oudere afzettingen zijn afgesleten en opnieuw
zijn afgezet in jongere sedimenten
dendrochronologie: ouderdomsbepaling door vergelijkend onderzoek van de
jaarringen van bomen. Geeft ook informatie over klimaatsveranderingen.
o de hoeveelheid ringen zegt iets over de leeftijd van de boom
o de dikte van de jaarringen geven aanwijzingen over het klimaat in die
tijd. Vooral neerslag speelt een grote rol, hoe meer neerslag hoe dikker
de jaarring.
 historische bronnen
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Klimaat van vroeger

Als je ver terug in de tijd gaat kan je vaak alleen iets zeggen over gemiddelde
temperaturen voor de gehele aarde.
precambrium: temperatuur tussen de 0 en 80 graden celcius.
hoe bewezen: Er zijn restanten gevonden van eencellige organismen die bij een
hogere temperatuur niet konden leven.
verschillende ijstijden (in het precrambium).
Hoe bewezen: Er zijn tillieten (verharde moreneafzettingen) gevonden, deze vormen
een bewijs voor vergletsjering, dat weer een bewijs is voor lagere temperaturen
waarom: is een gevolg van horizontale en verticale bewegingen van toenmalige
continenten en hun ligging nabij de polen.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Klimaat in latere perioden.
 fossielen- en gesteenteonderzoek
 reconstructie van plaattektonische bewegingen
perm: relatief koude periode
hoe bewezen:
Er was een supercontinent: Pangea  weinig beweging was van de lithosferische
platen  geen nieuwe oceanische korst aangemaakt  oceanen werden dieper
 lage zeespiegelstand  Meer gesteente werden blootgesteld aan verwering en
erosie  Het afbraakmateriaal dat hierdoor ontstond kwam in de oceanen terecht
 De flora en fauna in de oceanen kregen beschikking over meer voedingsstoffen
 sterke plantengroei  onttrekking van veel CO2 aan de atmosfeer door
fotosynthese  laag CO2 gehalte  vermindering van het broeikaseffect 
afkoeling  groeien van de ijskappen  dalen van de zeespiegel
Nederland in het perm
Lag ter hoogte van de huidige Sahara en maakte deel uit van een grote laagvlakte
Het gebied overstroomde een aantal keer  Als de zee zich had teruggetrokken
verdampte het water door het droge klimaat  Zoutkristallen gingen zich op de
bodem afzetten  zoutsteenlaag in de Nederlandse bodem.
Het krijt: warmste periode ooit
Hoe bewezen:
Het pangea, het oercontinent, diende als een afdeklaag van de aardmantel. Hierdoor
kon de aarde een deel van zijn interne warmte niet kwijt. Daarom keerden de
convectiestroom om, en brak het Pangea open  de continenten dreven uit elkaar 
veel beweging van lithosferische platen  vulkaanuitbarstingen  er kwam veel meer
CO2 in de lucht + er werd veel nieuwe oceanische korst aangemaakt (door magma) 
zeespiegel steeg + het werd warmer op aarde (door broeikaseffect)  ijskappen
smolten  zeespiegel steeg  door de warmte zette het water uit  zeespiegel steeg.
== het klimaat op de aarde was gematigd tot subtropisch van de evenaar tot de polen,
de zeespiegel stond zo’n 300 meter hoger dan nu, hoogste CO2 gehalte ooit.
actualiteitsprincipe: dit principe gaat ervan uit dat natuurprocessen in het verleden en
het heden op dezelfde manier verlopen en wordt gebruikt bij de verklaring van
geologische verschijnselen
overgang krijt- tertiair: enorme meteorietinslag (krijgt/tertiair-inslag)  abrupte
klimaatverandering
bewijzen
 mariene sedimenten gevonden met een relatief hoog gehalte van het element
iridium. Iridium is op aarde zeer zeldzaam, maar in meteorieten is het relatief veel
aanwezig
 op de rand van het Mexicaanse schiereiland Yucatan is een inslagkrater
gevonden die uit die tijd stamt en het juiste formaat heeft
 Er zijn mineralen gevonden die normaal gesproken niet op aarde voorkomen
 Er is in sedimenten veel koolstof aangetroffen, dit komt door de branden die na
de klap over de gehele wereld moeten heebben gewoed.
resultaten
 vorming van geweldige hoeveelheden stikstofoxiden  chemische reactie met
ozon in de atmosfeer  ozonlaag werd dunner  veel meer ultraviolette straling
van de zon binnen
 fijn stof in atmosfeer  blokkeerde het zonlicht en vervuilde de atmosfeer 
afkoeling die een paar jaar geduurd kan hebben + verstoren van fotosynthese
 hele voedselketens werden vernietigd
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Kwartair:
afwisseling van glacialen en interglacialen
glaciaal: ijstijd
interglaciaal; warmere tijden tussen de glacialen
Factoren die leiden tot wel of geen ijstijd
o conditionele factoren: de randvoorwaarden waaraan moet worden voldaan
voordat een ijstijd plaatsvindt
o het verschuiven van continenten
o veel land in de omgeving van de polen (ijskappen kunnen alleen
ontstaan op land)
o sturende mechanismen: factoren die bijdragen aan een gebeurtenis, maar niet
de randvoorwaarden ervoor zijn.
o variaties in de baan van de aarde om de zon
o de stand van de aardas
 zei verdelen de hoeveelheid straling over zomer en winter en over oceanen en
continenten.
voorbeeld positieve terugkoppelingen: temperatuur daalt, ijskappen worden gevormd,
ijs weerkaats meer zonlicht dan bos, dus wordt het nog kouder, ijskap groeit, ijskap wordt
hoger, en hoe hoger je komt hoe kouder het is, dus groeit de ijskappen nog meer.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Milankovitch:
De hoeveelheid zonnestraling hangt samen met het seizoen, maar ook met deze 3
cycli:
o excentriciteit: de ellipsvormige baan van de aarde rond de zon wisselt om de
100.000- 400.000 jaar. Soms is hij bijna rond, soms meer ovaal.
o scheefstelling: de hoek van de aardas ten opzichte van de baan van de aarde
om de zon.
o precessie: een schommeling van de aardas. Dit heeft als gevolg dat winter en
zomer op een ander punt van de baan van de aarde om de zon worden
bereikt.
 vb: Als de winter wordt bereikt als de zon het dichtst bij de aarde is,
krijgt de aarde in die winter meer zon dan als de winter wordt
bereikt als de zon het verst van de aarde af is.
Kleine verschillen in de hoeveelheid zon, kunnen grote gevolgen hebben voor de
temperatuur.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Andere factoren
o positieve en negatieve terugkoppelingsmechanismen
o winden, neerslag en verdamping
o stand van de aardas
o broeikasgassen (zoals Ch4)
o zeestromen
o uitstraling van de zon  het aantal zonnevlekken  hoe meer zonnevlekken
hoe warmer de zon  en des te warmen is de aarde
o vulkanische activiteit