If you really want to understand the problem that we're facing with the oceans, you have to think about the biology at the same time you think about the physics. We can't solve the problems unless we start studying the ocean in a very much more interdisciplinary way. So I'm going to demonstrate that through discussion of some of the climate change things that are going on in the ocean. We'll look at sea level rise. We'll look at ocean warming. And then the last thing on the list there, ocean acidification -- if you were to ask me, you know, "What do you worry about the most? What frightens you?" for me, it's ocean acidification. And this has come onto the stage pretty recently. So I will spend a little time at the end.
Als je het probleem waarmee we geconfronteerd worden in de oceanen echt wil begrijpen, dan moet je zowel oog hebben voor de biologie als voor de fysica ervan. We kunnen de problemen niet oplossen tenzij we de oceaan op een veel meer interdisciplinaire manier gaan bestuderen. Ik ga dat aantonen door enkele dingen, die verband houden met klimaatverandering en in de oceaan aan de gang zijn, te bespreken. We kijken naar de zeespiegelstijging. We kijken naar de opwarming van de oceaan. En dan ook nog naar het laatste op de lijst, de verzuring van de oceaan. Als je aan mij zou vragen "Waar moeten we ons het meest zorgen over maken? Wat beangstigt jou?" zou ik zeggen: "De verzuring van de oceaan." Dit fenomeen staat nog niet zolang in de belanstelling. Dus zal ik er aan het eind wat tijd aan besteden.
I was in Copenhagen in December like a number of you in this room. And I think we all found it, simultaneously, an eye-opening and a very frustrating experience. I sat in this large negotiation hall, at one point, for three or four hours, without hearing the word "oceans" one time. It really wasn't on the radar screen. The nations that brought it up when we had the speeches of the national leaders -- it tended to be the leaders of the small island states, the low-lying island states. And by this weird quirk of alphabetical order of the nations, a lot of the low-lying states, like Kiribati and Nauru, they were seated at the very end of these immensely long rows. You know, they were marginalized in the negotiation room.
Ik was in december samen met een aantal mensen hier aanwezig in Kopenhagen. Ik vermoed dat het ons allemaal de ogen heeft geopend en tegelijkertijd erg frustrerend was. Ik zat daar in die grote conferentiehal, en in die drie of vier uur viel het woord "oceaan" niet één keer. Het zat echt niet op het radarscherm. De volkeren, die het ter sprake brachten tijdens de toespraken van de nationale leiders - waren vooral de leiders van de kleine eilandstaten, de laaggelegen eilandstaten. Door de vreemde toevalligheid van de alfabetische volgorde van de naties, zaten de vertegenwoordigers van veel van de laaggelegen landen, als Kiribati en Nauru, aan het einde van deze immens lange rijen. Ze werden gewoon gemarginaliseerd daar in die conferentie hal.
One of the problems is coming up with the right target. It's not clear what the target should be. And how can you figure out how to fix something if you don't have a clear target? Now, you've heard about "two degrees": that we should limit temperature rise to no more than two degrees. But there's not a lot of science behind that number. We've also talked about concentrations of carbon dioxide in the atmosphere. Should it be 450? Should it be 400? There's not a lot of science behind that one either. Most of the science that is behind these numbers, these potential targets, is based on studies on land. And I would say, for the people that work in the ocean and think about what the targets should be, we would argue that they must be much lower. You know, from an oceanic perspective, 450 is way too high. Now there's compelling evidence that it really needs to be 350. We are, right now, at 390 parts per million of CO2 in the atmosphere. We're not going to put the brakes on in time to stop at 450, so we've got to accept we're going to do an overshoot, and the discussion as we go forward has to focus on how far the overshoot goes and what's the pathway back to 350.
Een van de problemen is het juiste doel te bepalen. Het is niet duidelijk wat het doel zou moeten zijn. Hoe kun je uitzoeken hoe je iets moet oplossen als je niet over een duidelijk doel beschikt? Je hebt gehoord over de "twee graden": dat we de temperatuurstijging moeten beperken tot niet meer dan twee graden. Maar dat getal wordt niet door veel wetenschap geschraagd. We hebben ook gesproken over concentraties van koolstofdioxide in de atmosfeer. Moet het 450 zijn? Moet het 400 zijn? Daar zit ook al niet veel wetenschap achter. Het merendeel van de wetenschap achter deze getallen, deze potentiële normen, is gebaseerd op studies op het land. De mensen die op de oceaan werken en over de doelstellingen nadenken beweren dat die waarden veel lager moeten zijn. Van een oceanisch perspectief, is 450 veel te hoog. Nu is er overtuigend bewijs dat het echt 350 moet worden. Wij zitten nu op 390 delen per miljoen CO2 in de atmosfeer. We gaan niet op de rem staan om op tijd te stoppen op 450. We hebben te accepteren dat we erover zullen gaan. Als we doorgaan zal de discussie zich moeten richten op hoe ver de overschrijding zal gaan en op welke manier we terug op 350 kunnen geraken.
Now, why is this so complicated? Why don't we know some of these things a little bit better? Well, the problem is that we've got very complicated forces in the climate system. There's all kinds of natural causes of climate change. There's air-sea interactions. Here in Galapagos, we're affected by El Ninos and La Nina. But the entire planet warms up when there's a big El Nino. Volcanoes eject aerosols into the atmosphere. That changes our climate. The ocean contains most of the exchangeable heat on the planet. So anything that influences how ocean surface waters mix with the deep water changes the ocean of the planet. And we know the solar output's not constant through time. So those are all natural causes of climate change. And then we have the human-induced causes of climate change as well. We're changing the characteristics of the surface of the land, the reflectivity. We inject our own aerosols into the atmosphere, and we have trace gases, and not just carbon dioxide -- it's methane, ozone, oxides of sulfur and nitrogen.
Waarom is dit nu zo ingewikkeld? Waarom kennen we deze dingen niet een beetje beter? Het probleem is dat de krachten, die in het klimaatsysteem aan het werk zijn, erg ingewikkeld zijn. Er zijn allerlei natuurlijke oorzaken van klimaatverandering. Er zijn lucht-zeeinteracties. Hier op de Galapagos worden we beïnvloed door El Niño's en La Niña. Maar bij een grote El Niño warmt de hele planeet op. Vulkanen spuiten aërosolen in de atmosfeer. Dat verandert ons klimaat. De oceaan bevat de grootste uitwisselbare warmte op de planeet. Dus alles wat de manier waarop oppervlaktewateren van de oceaan zich mengen met het diepe water beïnvloedt, verandert de oceaan van de planeet. We weten dat de zonnestraling niet constant is in de tijd. Dat zijn allemaal natuurlijke oorzaken van klimaatverandering. Dan hebben we ook nog de door de mens veroorzaakte oorzaken van de klimaatverandering. We veranderen de eigenschappen van het landoppervlak, het reflectievermogen. We injecteren onze eigen aërosolen in de atmosfeer. Er zijn ook de sporengassen, en niet alleen koolstofdioxide - maar ook methaan, ozon, de zwavel- en stikstofoxiden.
So here's the thing. It sounds like a simple question. Is CO2 produced by man's activities causing the planet to warm up? But to answer that question, to make a clear attribution to carbon dioxide, you have to know something about all of these other agents of change. But the fact is we do know a lot about all of those things. You know, thousands of scientists have been working on understanding all of these man-made causes and the natural causes. And we've got it worked out, and we can say, "Yes, CO2 is causing the planet to warm up now." Now, we have many ways to study natural variability. I'll show you a few examples of this now.
En hier gaat het om. Het lijkt een simpele vraag. Warmt CO2, geproduceerd door activiteiten van de mens, de planeet op? Maar om die vraag te beantwoorden, om de bijdrage van koolstofdioxide duidelijk te maken, moet je iets weten over al deze andere beïnvloedende factoren. Maar we weten er al veel over. Duizenden wetenschappers zijn bezig om al deze menselijke oorzaken en de natuurlijke oorzaken beter te begrijpen. We hebben het uitgewerkt en we kunnen zeggen, "Ja, het is CO2 waardoor de planeet nu opwarmt." Nu hebben we veel manieren om de natuurlijke variabiliteit te bestuderen. Ik zal je er een paar voorbeelden van laten zien.
This is the ship that I spent the last three months on in the Antarctic. It's a scientific drilling vessel. We go out for months at a time and drill into the sea bed to recover sediments that tell us stories of climate change, right. Like one of the ways to understand our greenhouse future is to drill down in time to the last period where we had CO2 double what it is today. And so that's what we've done with this ship. This was -- this is south of the Antarctic Circle. It looks downright tropical there. One day where we had calm seas and sun, which was the reason I could get off the ship. Most of the time it looked like this. We had a waves up to 50 ft. and winds averaging about 40 knots for most of the voyage and up to 70 or 80 knots.
Dit is het schip waarop ik de laatste drie maanden in de Antarctische wateren heb doorgebracht. Het is een schip voor wetenschappelijke boringen. We gaan er voor maanden op uit en boren in de zeebodem om sedimenten op te halen. Die vertellen ons verhalen over klimaatverandering. Eén van de manieren om onze broeikastoekomst te begrijpen is om omlaag te boren in de tijd naar de laatste periode waarin het CO2-gehalte het dubbele was van dat van vandaag. Dat is waar we mee bezig zijn op dit schip. Dit was - dit is ten zuiden van de Antarctische poolcirkel. Het ziet er hier ronduit tropisch uit. Eén dag hadden we een kalme zee en scheen de zon. Daarom kon ik even van het schip af. Maar de meeste tijd zag het er zo uit. We hadden golven tot 15 meter. en de windsnelheid lag rond de 90 km per uur en ging soms tot 130 of 150 km per uur.
So that trip just ended, and I can't show you too many results from that right now, but we'll go back one more year, to another drilling expedition I've been involved in. This was led by Ross Powell and Tim Naish. It's the ANDRILL project. And we made the very first bore hole through the largest floating ice shelf on the planet. This is a crazy thing, this big drill rig wrapped in a blanket to keep everybody warm, drilling at temperatures of minus 40. And we drilled in the Ross Sea. That's the Ross Sea Ice Shelf on the right there. So, this huge floating ice shelf the size of Alaska comes from West Antarctica. Now, West Antarctica is the part of the continent where the ice is grounded on sea floor as much as 2,000 meters deep. So that ice sheet is partly floating, and it's exposed to the ocean, to the ocean heat.
Die reis is net afgelopen, en ik kan jullie nog niet veel resultaten laten zien maar we gaan nog een jaar terug, naar een andere boorexpeditie waar ik bij betrokken ben. Deze werd geleid door Ross Powell en Tim Naish. Het is het ANDRILL-project. We maakten het allereerste boorgat door de grootste drijvende ijsschots op de planeet heen. Dat gekke ding daar is de grote boormachine in een deken gehuld om iedereen warm te houden, om te kunnen boren bij temperaturen van min 40. We hebben in de Ross Zee geboord. Daar aan de rechterkant is het Ross-ijsplateau. Ja, deze enorme drijvende ijsplaat ter grootte van Alaska komt van West-Antarctica. West-Antarctica is het deel van het continent waar het ijs is op de zeebodem ligt tot zelfs 2.000 meter diep. Die ijskap is deels drijvend, en ze is blootgesteld aan de oceaan en de oceaanwarmte.
This is the part of Antarctica that we worry about. Because it's partly floating, you can imagine, is sea level rises a little bit, the ice lifts off the bed, and then it can break off and float north. When that ice melts, sea level rises by six meters. So we drill back in time to see how often that's happened, and exactly how fast that ice can melt. Here's the cartoon on the left there. We drilled through a hundred meters of floating ice shelf then through 900 meters of water and then 1,300 meters into the sea floor. So it's the deepest geological bore hole ever drilled.
Dit is het deel van Antarctica waar we ons zorgen over maken. Omdat het ijs maar gedeeltelijk drijvende is kan je je voorstellen dat als de zeespiegel een beetje stijgt, het ijs wordt opgelicht. Het kan dan afbreken en naar het noorden afdrijven. Als dat ijs smelt, stijgt de zeespiegel zes meter. We boren terug in de tijd om te zien hoe vaak dat is gebeurd, en om precies te bepalen hoe snel dat ijs kan smelten. Hier is de afbeelding aan de linkerkant. We boorden een honderd meter door de drijvende ijsplaat, vervolgens door 900 meter water en dan weer 1.300 meter in de zeebodem. Dit is het diepste geologische boorgat ooit geboord.
It took about 10 years to put this project together. And here's what we found. Now, there's 40 scientists working on this project, and people are doing all kinds of really complicated and expensive analyses. But it turns out, you know, the thing that told the best story was this simple visual description. You know, we saw this in the core samples as they came up. We saw these alternations between sediments that look like this -- there's gravel and cobbles in there and a bunch of sand. That's the kind of material in the deep sea. It can only get there if it's carried out by ice. So we know there's an ice shelf overhead. And that alternates with a sediment that looks like this. This is absolutely beautiful stuff. This sediment is 100 percent made up of the shells of microscopic plants. And these plants need sunlight, so we know when we find that sediment there's no ice overhead. And we saw about 35 alternations between open water and ice-covered water, between gravels and these plant sediments.
Het duurde ongeveer 10 jaar om dit project op poten te zetten. Dit hebben we gevonden. Er werken 40 wetenschappers aan dit project, en ze zijn bezig met allerlei ingewikkelde en dure analyses. Maar het blijkt dat wat het verhaal het beste vertelde deze eenvoudige visuele beschrijving was. We zagen het in de kernmonsters als ze bovenkwamen. We zagen deze afwisselingen tussen de sedimenten die er zo uitzien - grind, keien en een hoop zand. Dat is het soort materiaal in de diepe zee. Het kan er alleen komen als het door ijs werd aangevoerd. We weten dat er een ijsschots boven zit. Dat wordt afgewisseld met een sediment dat er zo uitziet. Dit is absoluut mooi spul. Dit sediment bestaat voor 100 procent uit de schelpen van microscopische planten. Deze planten hebben zonlicht nodig. Daarom weten we wanneer we dat sediment vinden dat er geen ijs boven zat. We zagen ongeveer 35 afwisselingen tussen open water en met ijs bedekt water, tussen grind en deze plantensedimenten.
So what that means is, what it tells us is that the Ross Sea region, this ice shelf, melted back and formed anew about 35 times. And this is in the past four million years. This was completely unexpected. Nobody imagined that the West Antarctic Ice Sheet was this dynamic. In fact, the lore for many years has been, "The ice formed many tens of millions of years ago, and it's been there ever since." And now we know that in our recent past it melted back and formed again, and sea level went up and down, six meters at a time.
Dat betekent dat de Ross Zee regio, deze ijsplaat, ongeveer 35 keer is gesmolten en opnieuw gevormd. En dat in de afgelopen vier miljoen jaar. Dit was totaal onverwacht. Niemand stelde zich voor dat de West-Antarctische ijskap zo dynamisch was. Al vele jaren lang was het overheersende idee: "Het ijs is vele tientallen miljoenen jaren geleden gevormd en het is er nog steeds." Nu weten we dat het in ons recente verleden smolt en zich terug vormde. Daarbij ging de zeespiegel telkens zes meter op en neer.
What caused it? Well, we're pretty sure that it's very small changes in the amount of sunlight reaching Antarctica, just caused by natural changes in the orbit of the Earth. But here's the key thing: you know, the other thing we found out is that the ice sheet passed a threshold, that the planet warmed up enough -- and the number's about one degree to one and a half degrees Centigrade -- the planet warmed up enough that it became ... that ice sheet became very dynamic and was very easily melted. And you know what? We've actually changed the temperature in the last century just the right amount. So many of us are convinced now that West Antarctica, the West Antarctic Ice Sheet, is starting to melt. We do expect to see a sea-level rise on the order of one to two meters by the end of this century. And it could be larger than that. This is a serious consequence for nations like Kiribati, you know, where the average elevation is about a little over a meter above sea level.
Wat was daarvan de oorzaak? We zijn er vrij zeker van dat dat komt door zeer kleine veranderingen in de hoeveelheid zonlicht die op Antarctica valt, alleen veroorzaakt door natuurlijke veranderingen in de baan van de Aarde. Maar hier komt het belangrijkste: Wat we ook ontdekten is dat de ijskap een drempel heeft overschreden, dat de planeet genoeg is opgewarmd - ongeveer anderhalve graad Celsius - de planeet genoeg opwarmde zodat ... de ijskap zeer dynamisch werd en gemakkelijk ging smelten. En weet je wat nog? We hebben eigenlijk de temperatuur in de vorige eeuw precies met dat bedrag veranderd. Velen van ons zijn er nu van overtuigd dat West-Antarctica, de West-Antarctische ijskap, begint te smelten. We verwachten een stijging van de zeespiegel in de orde van één tot twee meter tegen het eind van deze eeuw. Het zou groter dan dat kunnen zijn. Dit is ernstig voor landen als Kiribati, je weet wel, waar de gemiddelde hoogte net iets meer is dan één meter boven de zeespiegel.
Okay, the second story takes place here in Galapagos. This is a bleached coral, coral that died during the 1982-'83 El Nino. This is from Champion Island. It's about a meter tall Pavona clavus colony. And it's covered with algae. That's what happens. When these things die, immediately, organisms come in and encrust and live on that dead surface. And so, when a coral colony is killed by an El Nino event, it leaves this indelible record. You can go then and study corals and figure out how often do you see this. So one of the things thought of in the '80s was to go back and take cores of coral heads throughout the Galapagos and find out how often was there a devastating event. And just so you know, 1982-'83, that El Nino killed 95 percent of all the corals here in Galapagos. Then there was similar mortality in '97-'98. And what we found after drilling back in time two to 400 years was that these were unique events. We saw no other mass mortality events. So these events in our recent past really are unique. So they're either just truly monster El Ninos, or they're just very strong El Ninos that occurred against a backdrop of global warming. Either case, it's bad news for the corals of the Galapagos Islands.
Oke, ons tweede verhaal gaat over Galapagos hier. Dit is een gebleekt koraal, een koraal dat afstierf tijdens de El Niño van 1982-'83. Dit is van Champion Island. Het is een ongeveer één meter hoge Pavona Clavus kolonie. Ze is bedekt met algen. Dat is wat er gebeurt. Als deze dingen sterven, komen organismen onmiddellijk dat dode oppervlak omkorsten en er op leven. Zodat, wanneer een koraalkolonie gedood is door een El Niño, dit een onuitwisbaar merkteken achterlaat. Je kan dan koralen gaan bestuderen en erachter komen hoe vaak je dit ziet. In de jaren '80 kwam men op het idee om terug te gaan en in de gehele Galapagos kernen uit koraalmassas te boren om te zien hoe vaak er zo een verwoestende gebeurtenis had plaatsgevonden. Je moet weten dat in 1982-'83, de El Niño 95 procent van alle koralen hier in Galapagos heeft gedood. Er was een vergelijkbare sterfte in '97-'98. En we vonden, na 200 tot 400 jaar terug in de tijd te boren, dat dat unieke evenementen waren geweest. We zagen geen andere gebeurtenissen met massale sterfte. Deze gebeurtenissen in ons recente verleden zijn echt uniek. Ofwel waren dit echte monster El Niño's, of waren het alleen maar zeer sterke El Niño's door de opwarming van de aarde. In beide gevallen is dat slecht nieuws voor de koralen van de Galapagos Eilanden.
Here's how we sample the corals. This is actually Easter Island. Look at this monster. This coral is eight meters tall, right. And it been growing for about 600 years. Now, Sylvia Earle turned me on to this exact same coral. And she was diving here with John Lauret -- I think it was 1994 -- and collected a little nugget and sent it to me. And we started working on it, and we figured out we could tell the temperature of the ancient ocean from analyzing a coral like this. So we have a diamond drill. We're not killing the colony; we're taking a small core sample out of the top. The core comes up as these cylindrical tubes of limestone. And that material then we take back to the lab and analyze it. You can see some of the coral cores there on the right.
Hier zie je hoe we de de koralen bemonsteren. Dit is op het Paaseiland. Kijk naar dit monster. Dit koraal is acht meter hoog. Het groeit al ongeveer 600 jaar. Sylvia Earle trok mijn aandacht op precies ditzelfde koraal. Ze was hier aan het duiken met John Lauret - ik denk in 1994. Ze haalde een klein stukje op en stuurde het naar mij. We begonnen het te analyseren en we kwamen erachter hoe we daaruit de temperatuur van de oceaan in het verleden konden afleiden. We hebben een diamantboor. We doden de kolonie niet; we nemen een kleine staaltje uit de top. De kern komt naar boven in de vorm van deze cilindrische buizen van kalksteen. Dat materiaal gaat dan naar het lab voor analyse. Aan de rechterkant zie je een aantal koraalkernen.
So we've done that all over the Eastern Pacific. We're starting to do it in the Western Pacific as well. I'll take you back here to the Galapagos Islands. And we've been working at this fascinating uplift here in Urbina Bay. That the place where, during an earthquake in 1954, this marine terrace was lifted up out of the ocean very quickly, and it was lifted up about six to seven meters. And so now you can walk through a coral reef without getting wet. If you go on the ground there, it looks like this, and this is the grandaddy coral. It's 11 meters in diameter, and we know that it started growing in the year 1584. Imagine that. And that coral was growing happily in those shallow waters, until 1954, when the earthquake happened.
Dat doen we over de hele Oostelijke Stille Oceaan. Nu zijn we ook in de Westelijke Stille Oceaan daarmee bezig. Terug naar de Galapagoseilanden. We hebben gewerkt aan deze fascinerende tectonische opheffing hier in Urbina Bay. Dat is de plaats waar, tijdens een aardbeving in 1954, dit mariene terras in korte tijd uit de oceaan werd opgetild. Ongeveer zes tot zeven meter. Nu kan je daar over een koraalrif wandelen zonder nat te worden. Zo ziet het eruit, dat 'grootvaderkoraal'. Het is 11 meter in diameter, en we weten dat het in 1584 begon te groeien. Stel je dat voor. Dat koraal groeide gelukkig in deze ondiepe wateren tot in 1954 de aardbeving kwam.
Now the reason we know it's 1584 is that these corals have growth bands. When you cut them, slice those cores in half and x-ray them, you see these light and dark bands. Each one of those is a year. We know these corals grow about a centimeter and a half a year. And we just count on down to the bottom. Then their other attribute is that they have this great chemistry. We can analyze the carbonate that makes up the coral, and there's a whole bunch of things we can do. But in this case, we measured the different isotopes of oxygen. Their ratio tells us the water temperature. In this example here, we had monitored this reef in Galapagos with temperature recorders, so we know the temperature of the water the coral's growing in. Then after we harvest a coral, we measure this ratio, and now you can see, those curves match perfectly.
We weten dat het in 1584 was omdat deze koralen groeiringen vertonen. Als je deze kernen overlangs doorsnijdt, zie je met behulp van Röntgen-stralen deze lichte en donkere banden. Elk ervan komt overeen met één jaar. Deze koralen groeien ongeveer anderhalve centimeter per jaar. We tellen terug tot beneden. Hun ander kenmerk is dat ze deze geweldige chemie hebben. Wij analyseren het carbonaat waaruit het koraal bestaat, en we kunnen er een hele hoop dingen uit afleiden. In dit geval maten we de verschillende isotopen van zuurstof. Hun verhouding vertelt ons de temperatuur van het water toen het groeide. In dit voorbeeld hier, hadden we dit rif in Galapagos gevolgd met temperatuuropnemers, zodat we de temperatuur van het water waarin het koraal groeit, kennen. Na het oogsten een koraal meten we de verhouding. Je kan zien dat deze curves perfect met elkaar overeenstemmen.
In this case, at these islands, you know, corals are instrumental-quality recorders of change in the water. And of course, our thermometers only take us back 50 years or so here. The coral can take us back hundreds and thousands of years. So, what we do: we've merged a lot of different data sets. It's not just my group; there's maybe 30 groups worldwide doing this. But we get these instrumental- and near-instrumental-quality records of temperature change that go back hundreds of years, and we put them together. Here's a synthetic diagram. There's a whole family of curves here.
In dit geval zijn koralen op deze eilanden recorders van instrumentale kwaliteit van veranderingen in het water. Met onze thermometers kunnen we slechts zo'n 50 jaar teruggaan. Het koraal kan ons honderden en duizenden jaren mee terug in de tijd nemen . Wat we doen: we hebben veel verschillende datasets samengevoegd. Niet alleen door mijn groep. Er zijn wel 30 groepen over de hele wereld hiermee bezig. Maar we registreren deze opnames van instrumentale en bijna-instrumentale kwaliteit van de temperatuurwijzigingen, die honderden jaren teruggaan, en voegen ze samen. Hier is een synthetisch schema. Je ziet hier een hele familie van grafieken.
But what's happening: we're looking at the last thousand years of temperature on the planet. And there's five or six different compilations there, But each one of those compilations reflects input from hundreds of these kinds of records from corals. We do similar things with ice cores. We work with tree rings. And that's how we discover what is truly natural and how different is the last century, right? And I chose this one because it's complicated and messy looking, right. This is as messy as it gets. You can see there's some signals there. Some of the records show lower temperatures than others. Some of them show greater variability. But they all tell us what the natural variability is. Some of them are from the northern hemisphere; some are from the entire globe.
Maar wat gebeurt er? We kijken naar de laatste duizend jaar van de temperatuur op de planeet. Er zijn hier vijf of zes verschillende compilaties te zien. Maar elk van deze compilaties weerspiegelt input uit honderden van dit soort records van koralen. We doen soortgelijke dingen met ijskernen. Wij werken met boomringen. Zo ontdekken we wat echt natuurlijk is en hoe anders de vorige eeuw was. Ik koos deze hier omdat ze er zo ingewikkeld en rommelig uitziet. Zo rommelig als maar kan. Je kan hier verschillende signalen op zien. Sommige van de records tonen lagere temperaturen dan anderen. Sommigen van hen geven een grotere variabiliteit te zien. Maar ze vertellen ons allemaal wat de natuurlijke variabiliteit is. Sommigen van hen zijn afkomstig uit het noordelijk halfrond; sommige komen van overal op de wereld.
But here's what we can say: what's natural in the last thousand years is that the planet was cooling down. It was cooling down until about 1900 or so. And there is natural variability caused by the Sun, caused by El Ninos. A century-scale, decadal-scale variability, and we know the magnitude; it's about two-tenths to four-tenths of a degree Centigrade. But then at the very end is where we have the instrumental record in black. And there's the temperature up there in 2009. You know, we've warmed the globe about a degree Centigrade in the last century, and there's nothing in the natural part of that record that resembles what we've seen in the last century. You know, that's the strength of our argument, that we are doing something that's truly different.
Maar hier is wat we kunnen zeggen: we zien dat de afgelopen duizend jaar de planeet aan het afkoelen was. Hij was aan het afkoelen tot ongeveer 1900. Er is de natuurlijke variabiliteit veroorzaakt door de zon, door El Niños. Een variabiliteit over een eeuw of over een decade, en we kennen de grootte: ongeveer 0,2 tot 0,4 graden Celsius. Maar dan helemaal aan het eind zie je de registratie in het zwart. Daar heb je de temperatuur in 2009. We hebben de hele wereld in de vorige eeuw ongeveer een graad Celsius opgewarmd, en er is niets in het natuurlijke deel van die opname dat lijkt op wat we in de vorige eeuw hebben gezien. Dat is de kracht van onze argumenten, dat we iets doen dat echt anders is.
So I'll close with a short discussion of ocean acidification. I like it as a component of global change to talk about, because, even if you are a hard-bitten global warming skeptic, and I talk to that community fairly often, you cannot deny the simple physics of CO2 dissolving in the ocean. You know, we're pumping out lots of CO2 into the atmosphere, from fossil fuels, from cement production. Right now, about a third of that carbon dioxide is dissolving straight into the sea, right? And as it does so, it makes the ocean more acidic. So, you cannot argue with that. That is what's happening right now, and it's a very different issue than the global warming issue. It has many consequences.
Ik zal met een korte discussie over de verzuring van de oceaan afsluiten. Ik hou ervan hierover te praten als een onderdeel van de wereldwijde klimaatverandering, omdat, zelfs als je een door de wol geverfde opwarming-van-de-aardescepticus bent, en ik praat vrij vaak met die gemeenschap, je het simpele natuurkundige feit dat CO2 oplost in de oceaan niet kunt ontkennen. Weet je, we pompen veel CO2 in de atmosfeer, van fossiele brandstoffen, van cementproductie. Ongeveer een derde van die koolstofdioxide is in de zee aan het oplossen, toch? Daardoor wordt de oceaan zuurder. Dat kan je niet ontkennen. Dat is wat er nu gebeurt, en het is een heel ander onderwerp dan de opwarming van de aarde. Het heeft veel consequenties.
There's consequences for carbonate organisms. There are many organisms that build their shells out of calcium carbonate -- plants and animals both. The main framework material of coral reefs is calcium carbonate. That material is more soluble in acidic fluid. So one of the things we're seeing is organisms are having to spend more metabolic energy to build and maintain their shells. At some point, as this transience, as this CO2 uptake in the ocean continues, that material's actually going to start to dissolve. And on coral reefs, where some of the main framework organisms disappear, we will see a major loss of marine biodiversity. But it's not just the carbonate producers that are affected. There's many physiological processes that are influenced by the acidity of the ocean. So many reactions involving enzymes and proteins are sensitive to the acid content of the ocean. So, all of these things -- greater metabolic demands, reduced reproductive success, changes in respiration and metabolism. You know, these are things that we have good physiological reasons to expect to see stressed caused by this transience.
Er zijn gevolgen voor carbonaatorganismen. Er zijn veel organismen waarvan de schelpen uit calciumcarbonaat zijn opgebouwd - zowel planten als dieren. Het belangrijkste bouwmateriaal van koraalriffen is calciumcarbonaat. Dat materiaal lost beter op in een zure vloeistof. Daardoor zien we dat organismen meer metabole energie besteden om hun schelpen op te bouwen en te onderhouden. Op een bepaald punt zal door die gevoeligheid, als deze CO2-opname in de oceaan blijft voortduren, dat materiaal eigenlijk gaan beginnen oplossen. Op de koraalriffen, waar sommige van de belangrijkste opbouworganismen verdwijnen, zullen we een groot verlies aan mariene biodiversiteit zien. Maar niet alleen de carbonaatproducenten zullen worden aangetast. Er zijn veel fysiologische processen die worden beïnvloed door de zuurgraad van de oceaan. Zoveel reacties met enzymen en eiwitten zijn gevoelig voor het zuurgehalte van de oceaan. Al deze dingen spelen een rol: grotere metabole eisen, verlaagd reproductief succes, veranderingen in de ademhaling en stofwisseling. Allemaal dingen waarvoor we goede fysiologische redenen hebben om te verwachten dat ze onder druk zullen komen te staan door deze gevoeligheid.
So we figured out some pretty interesting ways to track CO2 levels in the atmosphere, going back millions of years. We used to do it just with ice cores, but in this case, we're going back 20 million years. And we take samples of the sediment, and it tells us the CO2 level of the ocean, and therefore the CO2 level of the atmosphere. And here's the thing: you have to go back about 15 million years to find a time when CO2 levels were about what they are today. You have to go back about 30 million years to find a time when CO2 levels were double what they are today. Now, what that means is that all of the organisms that live in the sea have evolved in this chemostatted ocean, with CO2 levels lower than they are today. That's the reason that they're not able to respond or adapt to this rapid acidification that's going on right now.
We bedachten een aantal mooie, interessante manieren om het CO2-gehalte in de atmosfeer gedurende miljoenen jaren terug te traceren. Vroeger deden we dat met ijsboorkernen, maar in dit geval gaan we 20 miljoen jaar terug. We nemen monsters van het sediment, en dat vertelt ons het CO2-niveau van de oceaan, en dus het toenmalige CO2-gehalte van de atmosfeer. En dit komt eruit: je moet ongeveer 15 miljoen jaar teruggaan om een tijdstip te vinden waarop de CO2-niveaus zo hoog waren als nu. En je moet ongeveer 30 miljoen jaar teruggaan om een tijdstip te vinden waarop de CO2-niveaus het dubbele waren van wat ze nu zijn. Wat dat betekent is dat alle organismen die nu in zee leven zich hebben ontwikkeld in deze chemostatische oceaan, met CO2-niveaus lager dan ze nu zijn. Dat is de reden dat ze niet in staat zijn om te reageren of zich aan te passen aan de snelle verzuring van dit moment.
So, Charlie Veron came up with this statement last year: "The prospect of ocean acidification may well be the most serious of all of the predicted outcomes of anthropogenic CO2 release." And I think that may very well be true, so I'll close with this. You know, we do need the protected areas, absolutely, but for the sake of the oceans, we have to cap or limit CO2 emissions as soon as possible.
Charlie Veron kwam vorig jaar met deze verklaring: "Het vooruitzicht van verzuring van de oceaan is misschien wel het meest ernstige van alle van de voorspelde resultaten van antropogene CO2-uitstoot." Ik denk dat dat heel goed waar kan zijn. Daarom wil ik hiermee afsluiten. We hebben de beschermde gebieden absoluut nodig. Maar ter wille van de oceanen, moeten we de CO2-uitstoot beperken en wel zo spoedig mogelijk.
Thank you very much.
Dank je zeer.
(Applause)
(Applaus)