Klimaatwetenschapper Appy Sluijs (40) bestudeert een 56 miljoen jaar oud hitterecord. Hij is gedreven en begeesterd. Wetenschappers ziet hij als feitenleveranciers voor een goed klimaatdebat. ‘Lopen in een klimaatmars is niet onze rol.’
Stel, de mensheid verdwijnt. Welke sporen zouden intelligente buitenaardse wezens over miljoenen jaren dan vinden op aarde? Hoogleraar paleoceanografie – het onderzoek naar de oceanen en het klimaat van miljoenen jaren geleden – Appy Sluijs (40) legt dit gedachtenexperiment graag voor aan zijn studenten. ‘Omdat het superleuk is om hierover na te denken.’
Nadenken over het klimaat van miljoenen jaren geleden
Appy Sluijs (1980) studeerde biologie en biogeologie in Utrecht. Hij is hoogleraar paleoceanografie op de afdeling Aardwetenschappen aan de Universiteit Utrecht. Hij won diverse prijzen en woont met zijn vriendin in Utrecht.
Het is wel denkwerk met een serieuze ondertoon. Wetenschappers kunnen het prehistorische klimaat niet meten met een thermometer. Wel zien ze een glimp ervan in de oceaanbodem. Miljoenen jaren daalden dode algen, mineralen en restproducten er neer. Door de opgebouwde lagen te onderzoeken, is het klimaat van toen te ontrafelen. Een ingewikkelde uitdaging. Sluijs: ‘Supertof.’
Wat er over miljoenen jaren nog van ons over zal zijn, blijkt ontnuchterend weinig. ‘Het enige concrete bewijs dat je terugvindt, zijn plastics. Indirecte sporen zijn er meer, maar plastic is het enige materiaal dat uniek is voor ons. En als je op de juiste plek boort, vind je nog wat verrijkt uranium uit kerncentrales.’
Op boorexpeditie naar de Noordelijke IJszee
Om meer te leren over het oude klimaat, vertrekken geregeld boorexpedities. Deze halen een doorsnede van de oceaanbodem naar boven – een boorkern. ‘Dat gebeurt met een omgebouwd olieboorschip. Het is gespecialiseerd in het boren van gaten waarbij de inhoud zo ongeschonden mogelijk naar boven komt. Eerst een stukje van 9 meter. Dan weer 9 meter dieper. Enzovoort. Het feitelijke boorwerk gebeurt door rednecks uit Texas en Filipino’s die handig zijn met boorkettingen. Als wetenschapper mag je niet op de drill floor komen.
‘Ik ben al twee keer mee geweest op zo’n expeditie. Gisteren heb ik me weer opgegeven. Vanaf augustus 2021 wordt er geboord op het zuidelijke stuk van de Lomonosovrug, in de Arctische Oceaan bij Siberië. Waarschijnlijk tot 900 meter, dat komt neer op 56 miljoen jaar terug in de tijd. Of ik mee mag, hangt van veel zaken af. Deels politiek. Hopelijk heeft de expeditieleiding mijn expertise hard nodig.’
Historisch klimaat is af te lezen aan specifieke algen
Alles wat u wilt weten over het klimaat in 111 vragen
Aan boord worden boorkernen meteen onderzocht. Sluijs bepaalt hoe oud de bodemlagen zijn. Dat doet hij door te kijken naar een specifieke groep algen. Deze zogenoemde dinoflagellaten hebben opvallende vormen. Elke geologische periode had haar typische soorten. Een expert kan dus aan het soort ‘dino’s’ zien hoe oud een laag sediment is.
Denken over het geologische verleden maakt duizelig. Sluijs is geïnteresseerd in het klimaat van de afgelopen 100 miljoen jaar. ‘Je raakt gewend aan zulke tijdschalen en leert ermee werken. Maar intuïtie krijg je er nooit voor. Ik denk dat de menselijke geest daarvoor te beperkt is.’
Een extreem hitterecord van 56 miljoen jaar geleden
Sluijs onderzoekt vooral een periode 56 miljoen jaar geleden. Destijds was de aarde al relatief warm vergeleken met nu. In korte tijd – geologen bedoelen dan enkele duizenden jaren – werd het nog eens 5 tot 6 graden warmer. Na 200.000 jaar was de temperatuur terug op het oude niveau.
In eigen kring noemen experts dit het Paleoceen-Eoceen-Temperatuursmaximum (PETM). In Sluijs’ woorden: het hitterecord. En met recht. Op de Noordpool was het zeewater 23 graden.
Je kan jouw keuzes op elk moment wijzigen door onderaan de site op "Cookie-instellingen" te klikken."
Sluijs groeide op in de stad Woerden bij Utrecht. Zijn vader werkte als leraar biologie en is inmiddels met pensioen. Moeder is beeldend kunstenaar. ‘De liefde voor de natuur zat er altijd al in. Met mijn ouders ging ik de natuur in, vogels kijken, maar ook gewoon om in de natuur te zijn. Ik heb toen al veel geleerd.’ De buurman, een documentairemaker, duwde hem op een dag een VHS-band in handen met een film over het Amerikaanse westen. De film ging ook over de ontstaansgeschiedenis van het gebied. Het was zijn eerste kennismaking met geologie.
Dat hij biologie ging studeren, stond niet altijd vast. Sluijs deed ook examen in tekenen en dacht erover industrieel ontwerpen te studeren. Achteraf vindt hij het niet zo gek dat hij twijfelde. ‘Er zitten wel parallellen in. Wetenschap draait net als kunst en ontwerpen om creativiteit.’
Het klimaat reconstrueren met algen: ‘helemaal te gek’
Een bepalend moment is er in het tweede jaar van zijn studie biologie in Utrecht. Hij volgde het vak flora en landschap. ‘Daarvoor keken we naar fossielen. Dat was gaaf. Henk Brinkhuis, inmiddels directeur van het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), was toen degene die mij op sleeptouw nam en zei: kijk, dit zijn fossiele algen uit de Gulperberg in Limburg. Aan de hand van die algen kon hij het klimaat reconstrueren. Dat vond ik helemaal te gek.’ Sluijs’ interesses kwamen bij elkaar: biologie, geologie en klimaat.
Arwen Deuss onderzoekt het binnenste van de aarde. Door te luisteren. Na een zware beving trilt de aarde als een trom
Zijn eerste stappen in de wetenschap waren op een fortuinlijk moment en een dito plek. Toevallig bedachten Nederlandse wetenschappers rond 2002 nieuwe methodes om de oceaan van miljoenen jaren geleden te onderzoeken. Op het NIOZ op Texel bestudeerden ze miljoenen jaren oude resten van eencellige wezentjes, archaea. Aan de samenstelling kun je zien hoe warm het oceaanwater was toen de eencelligen nog leefden. ‘Ik heb er heel veel baat bij gehad om met het instituut samen te werken. De dingen die zij uitvonden, worden nu over de hele wereld gebruikt.’
Een golf van broeikasgassen, de grote vraag: Whodunit?
Sluijs was vooral benieuwd hoe het 56 miljoen jaar geleden plots zo warm kon worden. Het lijkt erop dat het broeikasgas CO2 in korte tijd in een immense hoeveelheid in de atmosfeer kwam. Daarvoor zijn twee aanwijzingen. Sluijs: ‘Eentje is dat we in de sedimenten zien dat er in de oceaan opeens veel kalk oplost. De enige logische verklaring is dat het water verzuurde. Maar het is heel moeilijk om de oceaan te verzuren. De enige manier waarop dat in duizenden jaren kan, is dat er veel CO2 in oplost.’ Het tweede bewijs is dat de verhouding tussen licht en zwaar koolstof – de C in CO2 – veranderde. Alsof er opeens veel koolstof uit een nieuwe bron bijkwam.
Onderzoekers twisten nog altijd over de herkomst van die broeikasgassen. Sluijs vermoedt dat er eerst een beperkte hoeveelheid CO2 vrijkwam, bijvoorbeeld uit vulkanen in de Atlantische Oceaan. De atmosfeer warmde hierdoor op, en daarna de diepzee. Op de oceaanbodem smolt waarschijnlijk een substantie met veel methaan – zogeheten methaanhydraten. Dat methaangas borrelde omhoog en reageerde met zuurstof. De CO2 die zo ontstond, liet de opwarming verder op hol slaan.
‘Het is een realistisch scenario op basis van wat we vinden,’ zegt Sluijs, ‘en het is lastig om alle observaties te verklaren zonder de methaanhydraten. Alleen, we weten niet eens zeker of die methaanhydraten er waren. Ze zijn er nu, en het is plausibel dat ze er in het eoceen waren. Maar of dat echt zo was – geen idee. De grootste vraag blijft dus: whodunit?’
Niet vanzelfsprekend dat het klimaat zo blijft als het is
Het hitterecord had enorme invloed op het leven. ‘Dit is een van de dingen die ik tof vind om te zien,’ zegt Sluijs. ‘Het is niet zo dat soorten massaal uitstierven, maar je ziet wel ecosystemen op grote schaal veranderen. Als je een boorkern neemt op een bepaalde plek en je kijkt naar de sporen van leven, dan blijken die volledig anders in het PETM dan in de periode eromheen. Deels migreerden soorten van de tropen naar noordelijke breedtegraden. Maar ecosystemen draaiden volledig door. Een verschil van dag en nacht.’
Die hete wereld was compleet anders dan de aarde nu. Toch wordt kennis over het oude klimaat gebruikt in discussies over de huidige opwarming. Kunnen we daar wat van leren? ‘De belangrijkste les is dat het niet vanzelfsprekend is dat het klimaat zo is als het nu is. Het klimaat is veranderlijk.’ Het hitterecord illustreert de veerkracht. Uiteindelijk verdween de CO2 vanzelf en koelde de aarde af. ‘Maar het duurde wel 200.000 jaar voordat de concentratie weer normaal was.
Fundamentele kennis nuttig voor begrip van klimaatverandering nu
‘Wat kennis over het paleoklimaat ook toevoegt, is dat het echt laat zien hoe een broeikaswereld werkt. Hoe ziet zo’n klimaat eruit met veel meer CO2 in de atmosfeer? We hebben klimaatmodellen in onze computers die behoorlijk goed zijn in het simuleren van de afgelopen honderd jaar. Maar kunnen ze ook een klimaat simuleren met veel meer CO2 in de atmosfeer? Gegevens over het paleoklimaat geven de kans computermodellen voor zo’n extreem scenario te testen.’
Wanneer je kijkt naar de maatschappelijke klimaatdiscussie, dan wordt die te veel gemixt met de wetenschappelijke discussie
Er is veel aandacht voor klimaatverandering, en dus ook voor Sluijs’ onderzoek. Dat stoort hem niet. ‘Ik vind het juist leuk om erover te vertellen.’
Wel heeft hij uitgesproken ideeën over hoe wetenschappers zich het best kunnen uiten. ‘Je wilt wetenschappers eigenlijk gebruiken om de staat van de kennis aan te bieden in het publieke debat. Het publiek en de politiek kunnen bepalen wat ermee moet gebeuren. Wanneer je kijkt naar de maatschappelijke klimaatdiscussie, dan wordt die te veel gemixt met de wetenschappelijke discussie. Wetenschappelijke feiten worden weer ter discussie gesteld. Dat mag wel, maar het is niet constructief. Het publiek gaat niets toevoegen aan een discussie waarmee de wetenschap al dertig jaar bezig is. Het is geen constructieve stap voorwaarts, en daarom probeer ik dat zo goed mogelijk te scheiden.’
‘Helemaal niet zo gek om naar een wetenschappers te luisteren’
De jonge hoogleraar is zich ervan bewust dat het arrogant klinkt, wanneer je in feite beweert dat het publiek gewoon moet luisteren naar wetenschappers. ‘In zekere zin is het dat ook, maar dat is toch logisch. Ik had een discussie met een loodgieter die bij mij langskwam. Die ging mijn centrale verwarming checken, want er was iets kapot. Hij bleek iemand die absoluut niet geloofde in de menselijke rol in klimaatverandering. Maar het was echt een leuke vent en we raakten aan de praat. Ik vroeg: “Waarom heb ik jou nou gebeld?” Hij zei: “Je cv was kapot.” “Dat is het precies,” zei ik. “Jij hebt expertise op het gebied van cv’s. Ik ga dat niet zelf zitten repareren.”
En het is dus ook helemaal niet zo gek om naar een wetenschapper te luisteren. Wetenschappers zijn jarenlang fulltime bezig om dit soort dingen te onderzoeken. Ze hebben dus wel degelijk een autoriteit ten opzichte van mensen die professioneel iets anders doen.’
Wetenschappers zouden terughoudend moeten zijn om te praten over zaken buiten hun expertise. ‘Waarom doet mijn mening er meer toe dan die van een kantinemedewerker?’
Je kan jouw keuzes op elk moment wijzigen door onderaan de site op "Cookie-instellingen" te klikken."
Feitenleverancier en geen activist in klimaatdebat
Sluijs heeft geen zin om zich te mengen in het debat over het Klimaatakkoord en de CO2-belasting. ‘Een mening heb ik er wel over, maar die is helemaal niet relevant.’ Hij wil zijn waarde als ‘feitenleverancier’ niet verliezen.
Actiegroep Urgenda maakt wereldwijd school met zijn proces tegen de Nederlandse staat. Zeker is dat activisme via de rechter in opmars én succesvol is.
Niet alle wetenschappers staan er zo in. Oud-NASA-wetenschapper Jim Hansen werd activist en is diverse keren gearresteerd. Ook in Nederland liepen tal van onderzoekers mee in klimaatmarsen. ‘Dat doe ik niet, dat is niet onze rol. Je ziet wel dat er een jongere generatie klimaatwetenschappers is die veel meer geëngageerd is. Er zijn mensen die niet verder gaan in de wetenschap omdat ze een activistischer rol willen.’
Sluijs is een jonge hoogleraar. Maar om de vraag of hij nog wel ambities heeft, moet hij lachen. ‘Mijn drive zit echt in de inhoudelijke wetenschap. En het mooie van wetenschapper zijn, is: je bepaalt echt zelf wat je gaat doen.’ Aan onopgeloste problemen geen gebrek. Een ervan is de zogenoemde klimaatgevoeligheid. ‘Die geeft aan hoeveel de aarde opwarmt als de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer verdubbelt. Daarover is grote onzekerheid. We weten niet beter dan dat het tussen de 1,5 en 4,5 graad is. Dat gegeven nauwkeuriger bepalen, is een heilige graal in mijn vakgebied.’
Zoals hij zelf zou zeggen: supertof om daaraan te werken.