Paragraaf 2.2 Broeikasaarde

• Aardrijkskunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Opbouw van het hoofdstuk

Paragraaf 1: Woestijnaarde

Paragraaf 2: Broeikasaarde

Paragraaf 3: IJstijdaarde 

Paragraaf 4: Reconstructie van klimaten uit het verleden (al besproken)

Vragen

- Zoek in de paragraaf een antwoord op de volgende vragen:

- Over welk tijdvak gaat de paragraaf? Hoe lang geleden is deze begonnen en wanneer eindigde deze?

- Wat zijn de klimatologische kenmerken van dit tijdvak?

 - Wat zijn de oorzaken van dit klimaat? Welke processen speelden of spelen een rol?

- Wat zijn de gevolgen van dit klimaat?

- Wat kunnen we nu leren van de toenmalige klimaatverandering?

Paragraaf 2.2 broeikasaarde

Doelen: 
- Je kan uitleggen waarom er tijdens het Krijt sprake was van een broeikasaarde

- Je weet waardoor er een abrupt einde kwam aan broeikasaarde. 

Geologische tijdschaal

Het Krijt was een enorm warme periode in de geschiedenis van de aarde. 
Hiernaast zie je dat het Krijt (tijdperk) tijdens 66-144 miljoen jaar geleden heerste.

Jura en Trias

Pangea valt uiteen

Door mantelpluimen met hotspots brak het supercontinent pangea uiteen. De gebieden die hierdoor lager kwamen te liggen (de slenken) liepen vol met water. 
Midden atlanische rug in de Atlantische oceaan is hier een voorbeeld van. 

Massa extincties

Zeespiegel

Door deze plaatbewegingen ontstond een groot oppervlak aan nieuwe oceaanbodem. De zeespiegel in die tijd stond 200 tot 300 meter hoger dan nu.

Het bergend vermogen van de oceanen nam af door de grote hoogte van de mid-oceanische ruggen.

Stijgende zeespiegel

Ook door de enorme warmte toen (zie afbeelding hiernaast) steeg de zeespiegel. 

Wanneer water namelijk warmer wordt zet het uit en neemt het dus meer plek in --> stijging van de zeespiegel. 

Koolzuurgas

Door het snel uiteendrijven van de platen ontstaan vulkaanuitbarstingen --> grote hoeveelheden vulkanische gassen in de atmosfeer.

 Hierdoor ontstond een zeer hoog CO2-gehalte in de atmosfeer.

(ppm = parts per million)

Waar is al dat koolzuurgas gebleven? 

Koolzuurgas & koolstofcyclus

De CO2 in de lucht verbindt zich met waterdruppels en vormt koolzuur -->

Dit zwakke zuur valt samen met de neerslag op de gesteenten op aarde -->

Het natrium (Na), het kalium (K) en het calcium (Ca) waar de mineralen van deze gesteentes uit bestaan, lossen op en vormen klei -->

Deze klei wordt door de rivieren en het grondwater samen met het koolzuur naar de zee gebracht -->

Hier maken allerlei beestjes er kalkskeletten van. Uiteindelijk worden er dikke kalklagen gevormd.

Mergelgroeve in Limburg

Massaextincties

Massaextinctie

• 1) Laat-Ordovicische extinctie
• 2) Laat-Devonische extinctie
• 3) Perm-Trias-extinctie
  
• 4) Trias-Jura-extinctie

Massaextinctie

• 1) Laat-Ordovicische extinctie
• 444 miljoen jaar geleden
• 85 procent diersoorten verdween. Vooral zeeorganismen.
•  Door grote fluctuaties in temperatuur en zeespiegelniveaus.
• 2) Laat-Devonische extinctie
• 383-359 miljoen jaar geleden: 
• 75 procent van de diersoorten uit. 
• Door drastische dalingen van het zuurstofgehalte in oceanen. 

Massaextinctie

3) Perm-Trias-extinctie

Perm-Trias-extinctie, 252 miljoen jaar geleden: ook wel The Great Dying genoemd. Binnen 60.000 jaar stierven 96 procent van de diersoorten in zee en 75 procent van de diersoorten op land uit. Vulkanische scheuren in hedendaags Siberië, de Siberische Trappen geheten, zorgden voor miljoenen kubieke kilometers lava op land en miljarden tonnen CO2 en andere gassen in de atmosfeer.

Massaextinctie

4) Trias-Jura-extinctie

Trias-Jura-extinctie, 202 miljoen jaar geleden: na The Great Dying was de aarde miljoenen jaren zo goed als onbewoond. Daarna kwamen nieuwe diersoorten in razendsnel tempo op, maar ze stierven tijdens deze massa-extinctie ook weer uit. Waarschijnlijk was een stijgend CO2-gehalte in de atmosfeer wederom de boosdoener, als gevolg van vulkanisme door het openscheuren van de Atlantische Oceaan. Ongeveer de helft van de diersoorten overleefde dat niet.

5) Krijt-Tertiair-extinctie

Krijt-Tertiair-extinctie, 66 miljoen jaar geleden: de meest recente én bekendste massa-extinctie, die voor de val van de dinosauriërs zorgde. Een enorme asteroïde, met een middellijn van zo’n 12 kilometer, sloeg met een snelheid van meer dan 72.000 kilometer per uur in. Dit veroorzaakte een enorme as- en zwavelwolk die de zon verduisterde en de aarde deed afkoelen. Zo’n 76 procent van de diersoorten stierf uit.

Massaextinctie

5) Krijt-Tertiair-extinctie

Krijt-Tertiair-extinctie, 66 miljoen jaar geleden: de meest recente én bekendste massa-extinctie.

• De dinokiller!

Meteorietinslag.

Een enorme asteroïde, met een middellijn van zo’n 12 kilometer, sloeg met een snelheid van meer dan 72.000 kilometer per uur in. Dit veroorzaakte een enorme as- en zwavelwolk die de zon verduisterde en de aarde deed afkoelen. Zo’n 76 procent van de diersoorten stierf uit.

Meteorietinslag

Filmpje: 

• Noem 5 oorzaken die zorgden voor dino-sterfte
• Noem minstens 3 aanwijzingen voor de theorie over de meteorietinslag

meteorietinslag 

1. tsunami
2. verdamping condenseren --> gloeiende glasdeeltjes --> branden
3. Zwavel in atmosfeer: nevel houdt licht tegen --> extreme kou 
4. Basis voedselketen weg hongerwinter.
5. Broeikasgassen --> extreem warm (niet goed voor de eieren)

iridium

Kleinere zoogdieren waren succesvolste overlevers.

Waarom overleefden deze kleinere dieren het vaker?

Maar hoe komt het nu dat sommige dieren de KT-grens wel overleefden en anderen niet? Grootte speelde daarbij waarschijnlijk een belangrijke rol. Bijna alle grote dieren stierven namelijk uit. Ze hebben immers een enorme hoeveelheid voedsel nodig en in een periode van crisis is dat op veel plaatsen niet voorhanden. Denk aan de mosasauriërs, plesosauriërs, dino’s en grote krokodillen. Zoogdieren – één van de succesvolste overlevenden – waren veel kleiner en hebben dus minder voedsel nodig. Bovendien leefden ze vaak in een beschermde omgeving zoals in holen of in en nabij water.

Verklaring van Ijstijden

Aan de slag

2.2 opdr 7

(5 min)

Hoe kun je weten wat het klimaat in het verleden was?

Paleoklimatologie: wetenschap die de klimaten uit het verleden reconstrueert o.a. door:

- Boringen in oceaanbodems;

- Boringen in ijskappen;

- Koolstofdatering;

- Geomorfologisch onderzoek (kenmerkende landschapsvormen);

- Dendrochronologie (boomringen);

- Historische bronnen: archieven, schilderijen.

_¹⁶O - ¹⁸O

Te gebruiken om terug te gaan tot 400.000 jaar geleden. 16O verdampt sneller, 18 O minder snel. Als er in een boring veel 18O voorkomt is dat een indicator van een lagere temperatuur.

¹⁴C-methode: koolstofdatering

In elk levend organisme komt koolstof voor. Bij het afsterven van het organisme neemt deze hoeveelheid af, door de resterende hoeveelheid koolstof te meten kun je een deeltje dateren.

Geschiedenis van de aarde

In de geschiedenis van de aarde zijn er vaker klimaatveranderingen geweest:

- Perm: Woestijnaarde

- Krijt: Broeikasaarde

- Kwartair: IJstijdaarde

Lesdoel

• Waarom was er tijdens het Krijt sprake van een broeikasaarde?
  
• Waardoor kwam er een abrupt einde aan de broeikasaarde?

Is er ergens in Nederland krijtsteen te vinden?

Hoe zal dat hier gekomen zijn?

Hoe ontstaat het?

  Laat-krijt         

Krijt

120 - 66 miljoen jaar geleden

Continenten onderweg naar huidige positie.

Klimaat: tropisch tot subtropisch

Openbreken Pangea

• Begon tijdens Trias en Jura, versterkte tijdens Krijt
• Hotspots/opwaartse magmastromen scheurden Pangea uiteen.
  
• Divergerende breuken met mid-oceanische ruggen ontstonden. 
  
• Nieuwe oceaanbodem onstond. 
  
• De zeespiegel steeg:

1. Midoceanische ruggen verkleinden de ruimte in de oceanen.
   
2. Het was warm, waardoor het zeewater uitzette. 

-> grote delen van de continenten stonden onder water.

Wat zie je?

Welk verband is er te onderscheiden?

Hoe kan je dit verklaren?

CO2 gehalte in Krijt is hoog

Welke verklaring kan je hiervoor vinden in de koolstofkringloop?

Wat betekent dit voor het klimaat?

En kan je dan ook verklaren waar die CO2 van toen is gebleven? 

Krijt: broeikasaarde

Warm klimaat - subtropische omstandigheden:

• Continenten dreven uit elkaar -> warme zeestroom rondom tropen -> warme zee wereldwijd
• Hoge concentraties CO2 -> broeikaseffect
• Minder grote temperatuurverschillen (breedte) -> minder sterkte luchtstromen -> minder sterke zeestromen -> geen opwellend water

Krijt

• Waar komt de naam vandaan?
• Hoe ontstaat krijtsteen?

Krijtsteen

• Zeeniveau tijdens krijt hoger en klimaat warmer -> ondiepe zeeën
• In ondiepe zeeën staat veel koraal en komen veel kalkhoudende zeedieren voor. Die gaan dood en zinken naar de bodem. 
• De zeedieren maken een skeletje van calcium uit sediment. 
• Dit sediment ontstaan door zure regen.

• Er was meer CO₂ in de lucht, dus meer zure regen, dus meer sediment, dus meer kalkhoudende zeedieren. 

Leven

Dinosauriërs

Begin moderne groepen dieren (vogels en zoogdieren)