Informatie voor de pers. Vrije Universiteit Amsterdam.
05/08/2004
---
Reconstructie oceaanstroming via plankton leidt tot ontdekking klimaatfactor
Acht wetenschappers, waarvan vier paleo-klimatologen van de
Faculteit der Aard- en Levenswetenschappen van de VU, ontdekten dat
de oceaanstroming rond Zuid-Afrika een belangrijke rol speelt bij
klimaatverandering. De vondst kwam tot stand door verschillende kennis
samen te brengen: over oceaanstromingen, over de ecologie van
plankton, over fossiel plankton in oceaansediment en over de stand van
de aarde ten opzichte van de zon. De onderzoekers publiceren hun
resultaten donderdag 5 augustus in Nature.
Door stroming "communiceren" alle oceanen met elkaar. Zo stroomt water
dat in de Indische Oceaan wordt opgewarmd via de Agulhas-stroom om
Zuid-Afrika heen de Atlantische Oceaan in. Vervolgens stroomt dit
water via de warme Golfstroom helemaal naar het noorden om daar te
zinken en onderlangs weer terug te stromen. Deze grootschalige
oceaancirculatie bepaalt voor een belangrijk deel ons klimaat en
verklaart bijvoorbeeld waarom er in het noordwesten van Schotland
palmbomen kunnen groeien.
Tussen Afrika en Antarctica zit een heleboel zee, maar toch zit daar
een "bottleneck" van de hele oceaanstroming. Een brede koudestroom
naar het oosten aan de kant van Antarctica bepaalt namelijk hoeveel
water er via de Agulhas-stroom uit de Indische naar de Atlantische
Oceaan naar het westen kan stromen. Als het ijs op Antarctica groeit
en het polaire windveld verschuift, kan de koudestroom naar het oosten
zo sterk en breed worden, dat de Agulhas wordt teruggedrongen in the
Indische Oceaan en gedeeltelijk of zelfs helemaal niet om Afrika heen
komt. Dit leidt dan tot een ijstijd en een koud klimaat in Europa. De
schrijvers van het artikel hebben dat ontdekt met behulp van plankton,
en ook hebben ze achterhaald hoe het komt dat de kracht van de
Antarctica-stroom en de Agulhas fluctueren.
Frank Peeters, eerste auteur van het Nature-artikel, is geoloog en
bestudeert kalkvormend dierlijk plankton. Er zijn ongeveer dertig
soorten van deze foraminiferen. Van de belangrijkste soorten weet hij
bij welke omstandigheden ze leven. Door de soortensamenstelling van
het levende plankton te vergelijken met dat van het fossiele plankton
dat begraven ligt in het sediment van de oceaanbodem bij Zuid-Afrika,
konden de acht wetenschappers de geschiedenis van de waterstroming van
de Indische naar de Atlantische Oceaan reconstrueren. Ze namen
sedimentmonsters uit de oceaanbodem bij het punt waar de Agulhas
Afrika passeert en bepaalden aan de hand van de fossiele foraminiferen
waar het water vandaan kwam in de tijd dat het sediment ontstond. Op
deze manier kregen ze een beeld van de "communicatiegeschiedenis"
tussen de Indische en Atlantische Oceaan over een periode van maar
liefst 500.000 jaar.
De enorme klus leverde de volgende ontdekkingen op: gedurende
ijstijden kwam de Agulhas nauwelijks of helemaal niet om Afrika heen,
maar als hij er daarna wél doorkwam, was dat eerder dan verwacht. Je
zou denken: als de ijstijd afgelopen is, dan smelt het ijs op
Antarctica, is de Antarcticastroom minder sterk en dan kan de Agulhas
erdoor. Maar nee, de Agulhas won al eerder aan kracht en stroomde dus
al eerder door naar de Atlantische Oceaan. De onderzoekers concluderen
dus dat de Agulhas-stoom waarschijnlijk een belangrijke rol speelt in
het beëindigen van ijstijden.
Maar hoe kan de Agulhas al voor het einde van de ijstijd op eigen
houtje aan kracht winnen? Om dat te verklaren, gebruikten de
onderzoekers kennis over de baan en de stand van de aarde ten opzichte
van de zon in combinatie met een tollende beweging die de as van de
aarde maakt. De tollende beweging van de aardas, precessie geheten, en
de stand van de aardas ten opzichte van de zon, obliquity of
scheefstelling, variëren in de tijd. Ze bepalen de hoeveelheid en de
verdeling van zonnewarmte op de aarde.
De precessie heeft invloed op de verdeling van warmte over de aarde,
met gevolgen voor het moessonsysteem in de tropen. De
onderzoeksresultaten suggereren dat er een relatie bestaat tussen een
sterke moesson en een sterkere Agulhas-stroom. De scheefstelling van
de aardas bepaalt hoeveel zonnestraling op de polen valt: veel
straling betekent smeltend ijs op Antarctica, een zwakkere koudestroom
dus, en zet "de deur open" voor de Agulhas.
Het onderzoek, dat mede werd gefinancierd door NWO (Nederlandse
organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) maakt duidelijk dat er
veel te leren valt over de werking van de oceanen en ons klimaat door
te kijken naar de klimaatsveranderingen uit het verleden. Wellicht is
het verleden de sleutel tot de toekomst.
Vrije Universiteit Amsterdam
Vrije Universiteit Amsterdam