Antieke lucht

Het eerste scheepsgraf uit Giza.
Het eerste scheepsgraf uit Giza.

Nog even een toevoeging aan mijn stukje van gisteren, over het graf van Toetanchamon. Ik schreef dat er luchtmonsters zouden kunnen worden genomen: antieke lucht is belangrijk om de samenstelling van de atmosfeer te kunnen reconstrueren, wat weer handig is voor het klimaatonderzoek.

Eerst even iets over het onderzoek in het algemeen, daarna Egypte. Onderzoekers kunnen niet alleen oude lucht vinden in minuscule holtes in stukken barnsteen en in grote reservoirs in onderzeese grotten, maar ook in luchtbelletjes in gletsjers of op Antarctica. Heel prettig zijn de luchtvondsten op Groenland, omdat het ijs daar is ontstaan door neervallende sneeuw, die elk jaar opnieuw een herkenbaar laagje afzet. Dit ijs is dus goed te dateren en dat betekent dat ook de luchtbelletjes vrij precies dateerbaar zijn. (De ouderdom van het veel oudere gletsjer-ijs wordt vastgesteld door middel van een argon-argon-datering.)

Een groot deel van dit onderzoek betreft de vroegste geschiedenis van de planeet. Het lijkt er sterk op dat er in het Krijttijdperk, toen de dinosaurussen over de aarde zwierven, veel meer zuurstof in de atmosfeer aanwezig was (32% i.p.v. de huidige 21%. (De huidige waarden zijn ontstaan tijdens de overgang naar het Paleogeen.) Als we, zoals in Jurassic Park gebeurt, in onze eigen tijd dieren uit het Krijt tot leven zouden kunnen brengen, zouden die dus een zuurstofmasker moeten dragen.

Ook de antieke luchtdruk valt te meten (“paleobarometrie”), al is de meting zeer indirect. Na een vulkaanuitbarsting koelt de lava vaak snel af, waardoor in het gesteente luchtbelletjes kunnen ontstaan. De afmetingen daarvan worden bepaald door enerzijds het gewicht van de lava en anderzijds de luchtdruk. Bovenaan in een lava-laag kunnen de luchtbelletjes, die in de loop der millennia zijn gevuld met andere materie, wel een halve centimeter in doorsnede zijn; onderaan zijn ze veel kleiner. De relatie tussen enerzijds de toenemende diepte waarop de oude luchtbelletjes zich bevinden en anderzijds hun afnemende doorsnede, helpt de onderzoekers vaststellen hoe hoog de luchtdruk is geweest.

Onderzoek naar minder oude lucht vindt onder andere plaats in – u raadt het al – Egypte. Het potentieel werd voor het eerst begrepen in 1954, toen bij de Grote Piramide twee schepen werden gevonden die daar in ondergrondse kamers waren bijgezet. Bij de ontdekking van het eerste schip werd vastgesteld dat de muren waren gemaakt van kalksteen en vervolgens gestuukt met gips: de faraonische lucht was hermetisch opgesloten. (Op de foto hierboven kan ik overigens niets van die stuclaag zien.)

Het tweede schip werd met rust gelaten, maar in 1985 had men de technieken om onderzoek te doen. Bovendien was op dat moment de vraag naar het veranderende klimaat een stuk urgenter dan in de jaren vijftig. De resultaten kwamen in 1987: met een boor wist men 150 liter lucht te bemachtigen, en passant ook nog even wat foto’s makend van de boot (die in 2011 is vrijgemaakt). Het zal u niet heel erg verbazen dat de verhouding tussen zuur- en stikstof in de zesentwintigste eeuw v.Chr. leek op die in onze tijd.

Sindsdien is er meer onderzoek gedaan. Ik herinner me dat ik in een van de eerste Livius-nieuwsbrieven heb verwezen naar een proef om lucht te winnen uit de longen van mummies. Dat onderzoek kan ik nu niet terugvinden, al is er wel deze link naar een artikel over in mummielongen gevonden fijnstof. Zoals u weet vormt dat een factor bij diverse longziekten, kanker en hartaandoeningen en wordt fijnstof vooral geassocieerd met onze eigen, industriële samenleving. We weten nu dat het al in de Oud-Egyptische atmosfeer hing.

Nog even terug naar de ijskappen: op Antarctica ligt, tegenover Australië, de zogenaamde Law-koepel. Uit het onderzoek dat daar (en op enkele andere plekken) is gedaan, is gebleken dat het CO2-gehalte in de atmosfeer vóór de Industriële Revolutie rond de 280 ppm lag en sinds 1750 is toegenomen (laatste gemiddelde: 400). Met metingen als deze worden de preïndustriële normen gedefinieerd die het ijkpunt vormen bij de discussie over het veranderende klimaat.

Voor oudheidkundigen is een andere ijs-conclusie eveneens interessant: een toename van het methaan in de atmosfeer in de eerste eeuw v.Chr. Dat is een gevolg van verschillende verwante factoren:

  • de toename van de metaalwinning in het Romeinse Rijk en het China van de Han-dynastie;
  • de intensieve veehouderij van de Romeinen (runderen en schapen zijn erg winderig);
  • de toenemende Chinese rijstteelt, die ruimte biedt aan methaanproducerende bacteriën;
  • het op grote schaal verbranden van hout in haarden en ovens.

De conclusie van het onderzoek naar antieke lucht, dat in feite nog in de kinderschoenen staat, is dat de atmosfeer na de Industriële Revolutie is veranderd door de toename van CO2, maar dat de atmosfeer vóór de achttiende eeuw al was beïnvloed door menselijk handelen.

Nu is er dus een nog onbekende ruimte gevonden in het graf van Toetanchamon. Een ruimte die wel eens beschilderd kan zijn aan de binnenkant en dus luchtdicht afgesloten. Die bevat dus lucht die een millennium jonger is dan de lucht uit het scheepsgraf bij de Grote Piramide maar ruim een millennium ouder dan het methaanonderzoek in de ijslaagjes. Wellicht hebben we straks drie grote metingen van de lucht in de Oudheid – dat zou best spannend zijn.

[Met dank aan Carl Koppeschaar, die ik vroeg of hij zich een oud artikeltje uit Kijk herinnerde, en me meteen maar negentien links stuurde. Later vandaag nog een overbodig stukje, waarvan de trouwe lezers van deze kleine blog al kunnen raden waar het over zal gaan; morgen de nieuwsbrief en daarna vervolg ik mijn reeks over de interpretatie van museumstukken. Voor het moment wens ik u een fijne jaarwisseling.]

7 gedachtes over “Antieke lucht

  1. Vind je het geen gebrek aan het klimaatonderzoek dat het gericht is op menselijk handelen? Over niet-menselijke factoren lees ik zelden iets. Dan denk ik, die onderzoeken zeggen vooral iets over de onderzoekers en hun cultuur.

    1. frank bikker

      Om in te gaan op quillem. Is het niet zo dat na zeer grote vulkaanuitbarstingen er extra koude winters waren en vele oogsten mislukten tot soms wel wereldwijd.

      1. Beste frank

        Vulkaanuitbarstingen zijn niet de oorzaak van een permanente verandering in klimaat. Wel voor “a year without a summer / 1816. DAt was het jaar NA de uitbarsting van de Tambora in toenmalig Nederlands-Indie. Net als de invloed van de Pinatubo in 1993 nam het effect op het weer in de navolgende Jaren snel af. De reden is dat het “stof” van een vulkaanuitbarsting relatief snel uit de atmosfeer (beter gezegd de stratosfeer) naar de beneden komt.

    2. quillem
      Ik zou je zeer dringend aanraden het rapport van het IPCC te lezen over klimaat verandering. IPCC is de afkorting van “Intergovernmental Panel on Climate Change” van de Verenigde Naties.
      http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/

      De reden dat genoemd gremium is ingesteld is dat de mens voor het eerst in zijn bestaan het klimaat verandert, en dat in een rap tempo. Rap betekent rap t.o.v. natuurlijke veranderingen die in hat rapport ook uitvoerig worden behandeld. Bedenk wel dat de mens (wij) niets kan doen aan natuurlijke veranderingen. Trouwens, de door de andere beantwoorder aangegeven vulkaanuitbarstingen in de laatste eeuwen hebben NIET geleid tot klimaatverandering, wel tot een kortdurende weersverslechtering op het noordelijk halfrond.

  2. info

    Zelf ben ik benieuwd wat het IPCC had geschreven over de gewoonte die de Romeinen hadden om op grote schaal houtskool te branden. Naar het schijnt ware bosrijke gebieden in het hele rijk zo’n beetje permanent overdekt met dikke wolken rook, vol methaan, CO, CO2 en fijnstof. Doen we het tegenwoordig toch een stuk netter!

  3. Interessant artikel! Wegens te weinig kennis van deze materie heb ik er niets aan toe te voegen, anders dan dat ik het breder kan trekken mede bij wijze van reactie op bovenstaande discussie.

    Ik denk dat er overtuigend bewijs is dat er een verontrustend snelle temperatuurstijging plaatsvindt en dat die zeer waarschijnlijk vooral het gevolg is van ons handelen (met name de verbranding van fossiele brandstof en de kap van woud waardoor bomen die extra CO2 onvoldoende kunnen heropnemen). Dit verhaal wordt echter vaak op een bedenkelijk antikapitalistische en/of christelijke wijze ‘geframed’ – de Aarde was in ‘evenwicht’ maar wij hebben dat evenwicht verstoord zodat we nu de Aarde ‘vernietigen’ – welk frame inderdaad meer zegt over (de politieke bias van) de onderzoekers dan over de Aarde en dat in ieder geval grote onzin is.

    Om te beginnen: de Aarde of het leven wordt niet vernietigd. Integendeel, de opwarming is een feest voor de Aarde en het leven: ik geloof dat ik eens heb gelezen dat de hoeveelheid leven zelfs kwadratisch toeneemt per graad stijgende temperatuur (daarom wemelt het in de jungle van leven en is het op de polen nagenoeg uitgestorven). Ja, door de huidige zeer snelle opwarming leggen veel diersoorten het loodje, maar dat is uiteindelijk zelfs het grootste feest des levens want dit soort crises/extincties vormen de bron voor snelle of grote evolutie: het leven dat nu sneuvelt als gevolg van de toenemende hitte e.d. maakt slechts plaats voor nieuw, nog rijker leven. NB. Ook wij mensen zijn het gevolg van een grote milieucrisis: vuur vernietigde woud waardoor wij uit de bomen werden gedreven en moesten zien te overleven op de savanne (waardoor we rechtop zijn gaan lopen, onze handen vrij kregen om gereedschappen te maken etc). Ook zijn de temperaturen en CO2-waarden e.d. van nu nog niets: de Aarde heeft voor veel hetere vuren gestaan. Er zijn perioden geweest dat het zo warm was dat zelfs de polen bedekt waren met tropisch woud (en er zijn perioden geweest waarin de hele Aarde bedekt was met kilometers ijs). En uiteindelijk herstelt de Aarde het ‘evenwicht’ zelf wel: door de extra CO2 gedijen planten en bomen nu al beter en als het zo warm is geworden dat opnieuw de polen bedekt zijn met woud dan wordt al het extra CO2 weer opgenomen. Precies omdat de Aarde in haar 5 miljard jaren nauwelijks rust heeft gekend en van het ene extreme in het andere extreme schiet, heeft de evolutie van het leven er zo’n hoge vlucht kunnen nemen want het leven wordt er telkens weer uitgedaagd door nieuwe en/of extreme omstandigheden.

    Uiteraard kan dit geen troost geven aan de mensen die nu of in de nabije toekomst lijden als gevolg van de huidige, door onszelf bewerkstelligde opwarming (en het hierdoor extremer wordende weer). Maar een kleine troost is dan misschien dat onze verstoring van het milieu en ecosysteem – en hier sluit ik aan bij het artikel van Jona – niet iets is van de laatste decennia of eeuwen: waar het misleidende beeld van een Aarde in eeuwig evenwicht dat nu wordt vernietigd door de mens eerder uit de Bijbel (de zondeval) dan uit de feiten voortkomt, zo verraadt zich de socialistische affiniteit van veel onderzoekers/journalisten door hun beeld dat de mens pas de Aarde is gaan vernietigen sinds de industriële revolutie dus als gevolg van het kapitalisme (en dat zich dan uit in bv. de oproep om de auto te laten staan). In werkelijkheid verstoort de mens het ‘evenwicht’ al vanaf zijn ontstaan en hij zich verspreidde over de Aarde, daarbij alle andere grote predatoren uitroeide of terugdrong en het overal allerlei klein leven meebracht (en zo het hele ecosysteem overal ter wereld fundamenteel verstoorde). Ook kan ik me voorstellen dat bv. het feit dat de mens vuur leerde maken ook lokaal desastreuze gevolgen heeft gehad voor een aantal plaatsen waar de mens verscheen (je zou kunnen zeggen dat vuur zowel de mens als soort schiep als dat het de mens mogelijk maakte de natuur te overheersen).

    In wezen verstoort elk succesvol organisme het milieu en het ‘evenwicht’: alles wat groeit drukt het andere weg. En omgekeerd is de een z’n dood de ander z’n brood: zonder deze eeuwige ‘struggle for existence’ is er geen evolutie en dus geen groei van het leven in historische zin. Maar dit historisch breder en daardoor relativerend verhaal hoor je nooit in de media en zelfs niet bij de onderzoekers die zich – uiteraard – alleen met de huidige toestand en de nabije toekomst van de mens bezig houden. Eerder hoorde ik al wel bv. paleontologen de opwarming relativeren en het is goed te zien dat ook classici zich erbij aansluiten!

Reacties zijn gesloten.