Zuidpool was 90 miljoen jaar geleden ijsvrij

Paleontologie Ooit groeiden er bomen in het zuidpoolgebied. Het was toen warmer, maar in de winters was het even lang donker als nu.

Reconstructie van het woud van 90 miljoen jaar geleden op het huidige Antarctica.
Reconstructie van het woud van 90 miljoen jaar geleden op het huidige Antarctica. Beeld J. McKay/Alfred-Wegener-Institut

Zo’n 90 miljoen jaar geleden groeide er op de plek van het huidige Antarctica een regenwoud. Dat blijkt uit grootschalig internationaal onderzoek dat begin april in Nature is gepubliceerd. Op zo’n 82 graden zuiderbreedte groeiden coniferen en boomvarens die kenmerkend zijn voor bossen zoals die nu bijvoorbeeld in Nieuw-Zeeland voorkomen. IJs was er niet, of in ieder geval nagenoeg afwezig.

De onderzoekers trekken hun conclusies op basis van drie meter materiaal uit een (in totaal nog veel langere) boorkern die is genomen tijdens een oceaanexpeditie in 2017. Die drie meter representeert de periode tussen 92 en 83 miljoen jaar geleden, in het Midden-Krijt. Juist toen was het veel warmer dan nu. De wereldwijde zeespiegel stond tot tientallen meters hoger, en er wordt al jarenlang gedebatteerd of er überhaupt ijs op de polen lag. Als dat zo was, dan waren de ijskappen sowieso kleiner dan de huidige.

Stuifmeel van coniferen

In de onderzochte drie meter boorkern ontdekten de onderzoekers lange wortels van een vaatplant, maar die waren zodanig vergaan dat de soort niet meer te identificeren was. Wél konden ze fossiel stuifmeel van diverse coniferen op naam brengen, onder andere van Phyllocladidites mawsonii, een soort die verwant is aan een conifeer die tegenwoordig op Tasmanië voorkomt. Ook sporen van boomvarens waren aanwezig.

Volgens een klimaatmodel dat op basis van de resultaten is gemaakt, bedroeg de CO2-concentratie destijds 1120-1680 ppm (parts per million) – de huidige waarde ligt op 410 ppm. De temperatuur die bij zo’n hoge concentratie hoort zou nodig zijn voor het ontstaan van zo’n regenwoud op zo’n hoge breedtegraad. Bovendien kan het bos alleen hebben gedijd als er geen sprake was van noemenswaardige vergletsjering op Antarctica – het ijs zou voor zoveel weerkaatsing van het zonlicht hebben gezorgd dat het alsnog betrekkelijk koud zou zijn geweest.

Dat de boorkern met fossiel plantenmateriaal uit de zeebodem komt, terwijl de zeespiegel destijds hoger stond, klinkt tegenstrijdig. Maar dat het vroegere land nu onder water ligt, heeft te maken met tektoniek (dus het ontstaan van breuken en plooien in de aardkorst) en met erosie: een deel van het vroegere landoppervlak is later ‘afgeschaafd’ door gletsjers.

Eeuwige sneeuw

De onderzoekers sluiten de aanwezigheid van ijs op Antarctica 90 miljoen jaar geleden niet helemaal uit. Maar de Utrechtse aardwetenschapper en Antarctica-onderzoeker Peter Bijl, niet betrokken bij de huidige studie, noemt het „zeer onwaarschijnlijk” dat er ijs was. „Dan zou er wel een héél hoge berg moeten zijn geweest waarop ’s zomers nog wat eeuwige sneeuw bleef liggen. Maar daar gaan we in huidige modelleringen eigenlijk niet van uit.”

Bijl noemt het vooral opmerkelijk dat er zó dicht bij de geografische zuidpool bomen groeiden. „Hoe warm het er ook geweest is, je hebt op die locatie nog steeds te maken met een maandenlange poolnacht, waarin de zon niet opkomt. In die periode staat de fotosynthese dus stil, maar daar kon dit regenwoud tegen.” Een tropisch regenwoud was het niet, benadrukt hij: daarvoor koelde het tijdens de poolnacht te veel af.

In het verleden waren er wel perioden dat er tropisch regenwoud voorkwam op Antarctica, zegt Bijl: al in 2012 was hij vanuit de Universiteit Utrecht betrokken bij een samenwerkingsproject met de universiteit van Heidelberg en het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, waarbij resten van een fossiel tropisch regenwoud werden ontdekt nabij Oost-Antarctica. Dat bos had een ouderdom van zo’n 50 miljoen jaar. „Maar dat was rond de 60 graden zuiderbreedte, vergelijkbaar met Zuid-Noorwegen op het noordelijk halfrond – veel verder van de pool weg dus.”