De effecten van klimaatverandering zijn overal zichtbaar. Het smelt de ijskappen van Antarctica, dooft grote steden tot toekomstige overstromingen, beschadigt koffieoogsten en verandert zelfs de smaak van appels.
Deze verontrustende situatie biedt wetenschappers desalniettemin een kans. Omdat de klimaatverandering zo wijdverbreid is, kan deze worden bestudeerd door een enorm bereik aan gegevens te onderzoeken. Veel van deze gegevens worden verzameld uit satellietbeelden, geëxtraheerd door ijskernen te analyseren of gevonden bij het doorzoeken van atmosferische temperatuurrecords. Maar sommige zijn verzameld uit een beetje meer onorthodoxe bronnen. In willekeurige volgorde, hier is onze samenvatting van 5 ongebruikelijke manieren waarop wetenschappers momenteel het veranderende klimaat bestuderen:
(Afbeelding via Quaternary Science Reviews / Chase et. Al.) 1. Versteende urine
De hyrax - een klein, herbivoor zoogdier afkomstig uit Afrika en het Midden-Oosten - heeft een paar ongewone gewoonten. De dieren hebben de neiging om generaties lang in dezelfde rotsblokken te wonen, en ze plassen ook graag op exact dezelfde plek, steeds weer opnieuw. Omdat hun urine sporen van bladeren, grassen en stuifmeel bevat, hebben de lagen gedroogde urine die zich gedurende duizenden jaren opbouwen en fossiliseren een team van wetenschappers (onder leiding van Brian Chase van de universiteit van Montpellier) een zeldzame blik op oude plantenbiodiversiteit gegeven en hoe het is beïnvloed door bredere klimaatveranderingen.
Verder, de stikstof in de urine - een element dat al lang belangrijk is voor degenen die de wetenschappelijke eigenschappen van plassen gebruiken - samen met het koolstofgehalte van de urine vertelt een belangrijk verhaal als laag na laag van de verdunde stof, hyraceum genaamd, wordt geanalyseerd. In drogere tijden worden planten gedwongen om zwaardere isotopen van deze elementen in hun weefsels op te nemen, dus urinelagen die een overvloed aan zware isotopen bevatten, geven aan dat de hyrax zichzelf verlichtte na inname van relatief uitgedroogde planten. Gestapelde lagen van de uitscheidingen stellen wetenschappers dus in staat de luchtvochtigheid door de tijd te volgen.
"Zodra we een goede laag vaste urine hebben gevonden, graven we monsters uit en verwijderen ze voor onderzoek, " vertelde Chase The Guardian in een artikel over zijn ongewone werk. "We nemen de pis, letterlijk - en het blijkt een zeer effectieve manier te zijn om te bestuderen hoe klimaatveranderingen de lokale omgeving hebben beïnvloed." De meest waardevolle gegevensset van zijn team? Een bepaalde stapel fossiele urine die naar schatting 55.000 jaar is gegroeid.
(Afbeelding via Wikimedia Commons / NOAA) 2. Oude maritieme logboeken
Weinig mensen geven meer om het weer dan zeilers. Old Weather, een burgerwetenschappelijk project, hoopt daar voordeel uit te halen om het dagelijkse weer van 100 jaar geleden beter te begrijpen. Als onderdeel van het project kan iedereen een account maken en de dagelijkse logboeken van 18e en 19e-eeuwse schepen die op de Noordpool en elders hebben gevaren, handmatig transcriberen.
Het werk bevindt zich nog in de beginfase: tot nu toe zijn 26.717 pagina's met records van 17 verschillende schepen getranscribeerd, met nog ongeveer 100.000 pagina's te gaan. Uiteindelijk, zodra voldoende gegevens zijn getranscribeerd, zullen wetenschappers van over de hele wereld die het project coördineren deze ultra-gedetailleerde weerrapporten gebruiken om een vollediger beeld te schetsen van hoe microvariaties in Arctisch weer overeenkomen met langetermijnklimaattrends.
Hoewel er geen beloning wordt aangeboden, is er de voldoening om ons record over klimaatvariaties in de afgelopen eeuwen toe te voegen. Plus, transcribeer genoeg en je wordt gepromoveerd van "cadet" naar "luitenant" tot "kapitein". Niet slecht voor een moderne dag.
(Afbeelding via Wikimedia Commons / NASA) 3. Satellietsnelheden
Nog niet zo lang geleden merkte een groep wetenschappers die bestudeerden hoe de atmosfeer zich op grote hoogte gedraagt, iets vreemds op over verschillende satellieten in een baan om de aarde: ze bewogen constant sneller dan berekeningen aangaven dat ze zouden moeten. Toen ze probeerden erachter te komen waarom, ontdekten ze dat de thermosfeer - de bovenste laag van de atmosfeer, die ongeveer 50 mijl omhoog begon, waardoor veel satellieten glijden - in de loop van de tijd langzaam zijn dikte verloor. Omdat de laag, bestaande uit spaarzaam verspreide gasmoleculen, zijn bulk verloor, botsten de satellieten met minder moleculen terwijl ze cirkelden en ondervonden dus minder weerstand.
Waarom onderging de thermosfeer echter zo'n verandering? Het bleek dat hogere niveaus van koolstofdioxide uitgestoten aan het oppervlak geleidelijk naar de thermosfeer afdreven. Op die hoogte koelt het gas de dingen eigenlijk af, omdat het energie van botsingen met zuurstofmoleculen absorbeert en die opgeslagen energie in de ruimte uitzendt als infraroodstraling.
Jarenlang hadden wetenschappers aangenomen dat de koolstofdioxide die vrijkomt bij het verbranden van fossiele brandstoffen niet hoger zou gaan dan ongeveer 20 mijl boven het aardoppervlak, maar dit onderzoek - het eerste om de concentraties van het gas zo hoog te meten - toonde aan dat klimaatverandering kan zelfs invloed op onze bovenste atmosferische lagen. De groep is van plan om terug te kijken en te zien hoe historische veranderingen in satellietsnelheden in het verleden een afspiegeling kunnen zijn van de kooldioxide-niveaus. Ze zullen ook satellietsnelheden en niveaus van kooldioxide in de thermosfeer blijven volgen om te zien hoe onze luchtvaartberekeningen in de toekomst mogelijk rekening moeten houden met klimaatverandering.
(Afbeelding via Flickr-gebruiker Shazron) 4. Hondensledes
In tegenstelling tot veel soorten klimaatgegevens, kan informatie over zee-ijsdikte niet direct door satellieten worden verzameld - wetenschappers leiden in plaats daarvan de dikte af van satellietmetingen van de ijshoogte boven zeeniveau en een ruwe benadering van de dichtheid van ijs. Maar echte metingen van zee-ijsdiktes moeten handmatig worden gedaan met sensoren die magnetische velden door het ijs sturen en signalen van het water eronder opvangen - hoe zwakker de signalen, hoe dikker het ijs. Onze kennis van echte ijsdiktes is dus beperkt tot de locaties waar onderzoekers daadwerkelijk zijn geweest.
In 2008, toen de Schotse onderzoeker Jeremy Wilkinson voor het eerst naar Groenland reisde om dergelijke metingen op ijsdikte te verzamelen, interviewde zijn team tientallen lokale Inuit-mensen die spraken over de moeilijkheden die dunner zeeijs opleverde voor hun traditionele wijze van transport, de hondenslee. Kort daarna kreeg Wilkinson een idee. “We zagen het grote aantal hondenteams dat elke dag op het ijs lag en de grote afstanden die ze aflegden. Toen kwam het moment van de gloeilamp - waarom plaatsen we geen sensoren op deze sleeën? ”Vertelde hij NBC in 2011 toen het idee eindelijk werd geïmplementeerd.
Sindsdien heeft zijn team de sensoren bevestigd aan de sleeën van enkele tientallen vrijwilligers. Terwijl de Inuit op hun slee over het zee-ijs glijden, meten de instrumenten elke seconde de dikte van het ijs. Zijn team heeft nu de sledemelders in elk van de laatste drie jaar ingezet om de gegevens te verzamelen. De verzamelde informatie helpt wetenschappers niet alleen om de nauwkeurigheid van diktes afgeleid van satellieten in een baan om de aarde te bepalen, maar helpt klimaatwetenschappers ook beter te begrijpen hoe zee-ijs lokaal reageert op warmere temperaturen als seizoenen en jaren veranderen.
(Afbeelding via Wikimedia Commons / Glenn Williams) 5. Op narwal gemonteerde sensoren
Narwallen staan bekend om hun vermogen om naar extreme diepten te duiken: ze zijn gemeten tot een diepte van 5.800 voet, een van de diepste duiken van alle zeezoogdieren. Vanaf 2006 hebben NOAA-onderzoekers dit vermogen in hun voordeel gebruikt, door sensoren vast te binden die de temperatuur en diepte van de dieren meten en de gegevens te gebruiken om Arctische watertemperaturen in de tijd te volgen.
De strategie geeft wetenschappers toegang tot gebieden van de Noordelijke IJszee die normaal in de winter met ijs bedekt zijn - omdat de duiken van de Narwals, die wel 25 minuten kunnen duren, ze vaak meenemen onder delen van het water die bovenop bevroren zijn - en is veel goedkoper dan het uitrusten van een volledig ijsbrekerschip en bemanning om metingen te verrichten. Voordat narwallen werden gebruikt, werden de temperaturen van de Arctische wateren op afgelegen diepten afgeleid uit historische langetermijngemiddelden. Het gebruik van de onorthodoxe methode heeft NOAA geholpen om te documenteren hoe deze historische gemiddelden de mate waarin de Arctische wateren opwarmen, met name in Baffin Bay, het water tussen Groenland en Canada, hebben ondervertegenwoordigd.
