Het Pyroceen: leven op een vuurplaneet

In deze zomer van bosbranden en hittegolven omschrijft de term Pyroceen de tijd waarin we leven. De benaming werd bedacht door Stephen J Pyne, als alternatieve naam voor het Antropoceen: het tijdperk waarin de mensheid haar stempel onuitwisbaar op de aarde drukt. Vuur lijkt daar een steeds grotere rol in te spelen. Maar vuur en bosbranden zijn niet nieuw. We bekijken de rol van vuur in de loop der tijden.

De term Pyroceen, het tijdperk van vuur, geeft goed weer dat we in een vuurwereld zijn aanbeland. Bosbranden woedden steeds langer en harder, en zijn een belangrijk deel geworden van de aarde als systeem. De mens oefent een zodanig grote invloed uit op dat systeem dat onze acties zich tot een geologische kracht hebben ontpopt. We transformeren de atmosfeer, de zeeën en de biosfeer, en beïnvloeden de fluxen tussen aarde, lucht, leven en water. 

Brand is een krachtig proces dat zeer snel levend materiaal omzet in koolstofdioxide en roet, en kool. Maar vuur kan niet zomaar branden. Het heeft een vonk, zuurstof en brandbaar materiaal nodig. Die zijn bepalend voor hoe goed het vuur kan branden. Door toenemende droogte en hitte is er steeds meer brandbaar materiaal. Kurkdroge bossen staan wereldwijd klaar om in vlammen op te gaan en dat doen ze ook.

Vuurspecialist

Ik stootte voor het eerst op de term Pyroceen in de blog van geografe Roseanne Chambers: "Our age of fire: the Pyrocene", waarin ze melding maakt van het werk van een vooraanstaand vuurspecialist: Professor Stephen J Pyne, de schrijver uit Arizona die zijn hele academische carrière heeft gewijd aan vuur. Hij was 15 jaar lang brandweerman bij natuurbranden in het zuidwesten van de VS. "Hoe de mens het vuur schiep en het vuur ons tot mens maakte", is de vertaling van zijn artikel in Aeon uit 2015, waarin hij de term Pyroceen voor het eerst gebruikt.

Een van zijn recente boeken is "The Pyrocene: How we created an age of fire and what happens next". Hij merkt op dat er niet een maar twee werelden in brand staan: de levende wereld via natuurbranden en de fossiele wereld via het verbranden van fossiele brandstoffen.

Start van het Pyroceen

Maar wanneer begon het Pyroceen? Dat is nu nog moeilijk te bepalen, want Pyroceen is geen officiële term en dus (nog) niet erkend door de speciale wetenschappelijke commissie die belast is met het fijnstellen van de Geologische Tijdschaal. Het Antropoceen is wel erkend, en wetenschappers willen de start van het Antropoceen op ofwel het begin van de Industriële Revolutie leggen (toen de antropogene CO2-uitstoot begon), of ergens in de jaren 1940 toen de radioactieve neerslag van de eerste kernproeven neerdwarrelde op het aardoppervlak, wat in de gesteentelagen te herkennen zal zijn. Of het Pyroceen ooit een officieel tijdvak zal worden hangt van onszelf af, laat ons hopen dat we het vuur te slim af zal zijn.

Wat is vuur?

Vuur bestaat uit gassen en roetdeeltjes die zodanig heet zijn dat ze beginnen te gloeien en licht uitstralen. Bij zo'n hitte treedt er een chemische reactie op met zuurstof: oxidatie. Oxideren bij hoge temperatuur noemt men branden. De gassen die vrijkomen, onder andere koolstofdioxide, zijn zichtbaar en lichten op, tot ze afkoelen en je ze niet meer ziet.

Zombiebranden en vuurstormen

Bosbranden zijn geen uitzondering meer maar een steeds terugkerend fenomeen. Hittegolven, die steeds frequenter worden, banen de weg vrij voor vuurgolven. Ze woeden het ergst op de hemisfeer waar het zomer is. Maar ook de poolgebieden, zoals Siberië, Alaska en Groenland kunnen in de fik staan. En niet alleen bossen schieten in brand, ook steppen, veengebieden, draslanden en de permafrost kunnen door vuur gegeseld worden. Sluimerende natuurbranden woekeren zelfs onder de sneeuw, ondergronds en onopgemerkt, tot de juiste condities ervoor zorgen dat de boel bovengronds weer oplaait. Zombiebranden noemt men ze.

Een ander fenomeen zijn vuurstormen. Dat zijn felle luchtstromen die naar de vuurhaard toe worden gezogen omdat de zuurstof is opgebruikt. Vuurstormen zijn levensgevaarlijk en richtten ravage aan in de staat Colorado in 2018 en 2021. In oorlog komen ze voor bij bombardementen.

De allereerste zuurstof

Bossen kunnen alleen maar branden als er zuurstof is. Miljarden jaren geleden was de atmosfeer zuurstofvrij, maar op een gegeven moment, 2,4 miljard jaar geleden, kwam de zuurstofproductie op gang. Dat ging zeer langzaam, via de werking van bacteriën. Die bedreven fotosynthese: het proces waarbij via zonne-energie koolstofdioxide uit de lucht wordt getrokken en zuurstof afgegeven aan de atmosfeer. Zo maakten deze bacteriën suikers, om er levensenergie uit op te wekken. De overgang van een zuurstofvrije naar een zuurstof-accumulerende atmosfeer noemt men de zuurstofcrisis of de grote oxygenatie (Great Oxygenation Event). Daar lees je meer over in het artikel: Wanneer begonnen we te ademen?

Dit zou uiteindelijk leiden tot het ontstaan van meercellige organismen die zuurstof inademen, zoals de dieren en de mens. De planten zochten ook hun weg naar het licht, en bedrijven fotosynthese, net als de bacteriën. Omdat de ene groep zuurstof produceert, en de andere verbruikt, is er een evenwicht. Maar dat evenwicht is wel wat wankel. Sterke ecosystemen en de overlevingsdrang van elk organisme zorgen er echter voor dat grote uitschieters zich uitbalanceren. 

Bosbranden in het Carboon

In het tijdperk van het Siluur werd het vasteland door planten gekoloniseerd. Daarna, tijdens het Carboon (ca. 350 tot 300 miljoen jaar geleden), ontstonden reusachtige, dichte bossen. De Aarde was een helgroene planeet geworden. Door al die fotosynthese was de zuurstofconcentratie gestegen tot 35%, een stuk hoger dan nu. Alle ingrediënten voor natuurbranden waren aanwezig: veel groen en veel zuurstof. Er woedden hevige bosbranden, aangestoken door blikseminslagen.

Verwoestende bosbranden raasden soms over de planeet. De verkoolde plantenresten werden op vele plekken bedolven onder sediment, en zo vormden zich dikke steenkoolpakketten, die sind de Industriële Revolutie tot vandaag gebruikt worden als brandstof. Maar het leven was sterk en het groen kwam na de branden steeds terug. Als gevolg van de enorme biomassa werd intussen veel koolstofdioxide uit de lucht getrokken. Al deze ingrijpende veranderingen leidden uiteindelijk tot een ijstijd en een uitstervingsgolf op het einde van het Carboon. 

Die omwentelingen gebeurden zeer geleidelijk en zouden zeker niet in een mensenleven te merken zijn geweest. Mogelijks waren er ook andere oorzaken, zoals veranderingen in oceaanstroming. Hoe het ook zij, hernieuwde uitstoot van koolstofdioxide, uit vulkanen, leidden uiteindelijk tot opwarming en het smelten van de bevroren wereld. Het tijdperk van het Perm brak aan, een moeilijke periode voor het leven, maar dat is een ander verhaal.

In de ban van het vuur

Sinds het Carboon waren af en toe een natuurbrand een normaal deel van de ecosystemen. Maar toen de mens ontstond in het Pleistoceen (laatste 2 miljoen jaar) veranderde er iets. Ongeveer een miljoen jaar geleden begonnen we met vuur te spelen, en de ontdekking dat vuur 'getemd' en beheerst kon worden, zorgde voor enorme vooruitgang. Het zou onze hersenstructuur zelfs beïnvloed hebben.

Door de vuurbeheersing konden we sneller eten maken, ziektekiemen doden, onszelf beschermen tegen gevaarlijke dieren, bossen ruimen om dieren of vee op te jagen en werktuigen maken. 's Avonds zaten we samen rond het vuur om te genieten, te mijmeren en te vertellen. Ook vandaag staren we nog altijd graag in het vuur en zijn we gehypnotiseerd door de dansende vlammen en laten we onze gedachten de vrije loop.

Inheemse volkeren gebruiken nog steeds vuur bij traditionele landbouwpraktijken, maar hun vuurtjes zijn gecontroleerd en klein, ze verbranden de zadenbank van de bodem niet. Op brandkaarten van NASA en Copernicus kan je goed zien hoe in de tropen heel vele kleine vuurtjes branden in bepaalde seizoenen. Sommige zaden hebben de hitte van brand nodig om tot ontkieming komen, zoals die van de mammoetboom in Amerika.

Tovenaarsleerling

Maar grote uit de hand gelopen bosbranden die alles verschroeien zijn van een ander kaliber. Naast de onmiddellijke materiele schade en menselijke dodentol duurt het veel langer voor de bodem en het ecosysteem zich heeft hersteld. 

De mens is nu zoals de tovenaarsleerling van Goethe. We beheersen het vuur niet meer, we zijn de controle volledig kwijt. Niet alleen onze lap vlees ligt op de grille, maar ook de aarde zelf. Het takje vuur dat onze voorouders in het rond zwiepten is nu een planetaire hefboom geworden waarmee we ongewild de aarde in een verkeerde richting kantelen, aldus Pyne. Van onze bondgenoot hebben we een geweldige tegenstander gemaakt.

Het is niet zo dat er veel meer vuur wordt gesticht (onbedoeld misschien wel?), maar dat vuur veel meer kansen krijgt in dit tijdperk van hitte en droogte. Bij elke brand krimpen de ecosystemen in en neemt het broeikaseffect toe. Het ene effect versterkt het andere, en zo zijn we in een zichzelf voedende spiraal richting 'leven op een vuurplaneet' terechtgekomen. De vraag is, is er nog een weg terug? Het antwoord haal ik uit Roseanne's artikel: "Er zijn maatregelen beschikbaar om de ergste gevolgen van onze impact te stuiten. We moeten ze uitvoeren."

-------

Lees ook:

• De Dust Bowl komt naar Spanje: woestijnvorming en bodemerosie.
• De planetaire grenzen: een veilige wereld voor de mens? 
• Bodemverzouting: wat doen we eraan?

Artikel door Kathelijne Bonne, geoloog en bodemkundige. Ik schrijf ook op de Planeetzusjes en Good Climate News. 

Lees ook over het Pyroceen op NoodweerBenelux: 

Laatste artikels:

Naar alle artikels.

Vind je mijn artikels leuk? Ontvang een update voor elk nieuw artikel (om de zoveel weken) / (geen ander soort reclame)