Toponderzoek in de diepzee
10 juni 2005
Dit is een gezamenlijk persbericht van de Universiteit Utrecht en NWO.
Deze week verscheen er één artikel in Nature (8 juni) en één in
Science (10 juni) met nieuwe inzichten over klimaatsveranderingen in
het verleden als gevolg van toenemend broeikasgas concentratie in de
atmosfeer. De publicaties zijn het resultaat van boringen in de
sedimentlagen op de Walvis Rug in de zuidelijke Atlantische Oceaan in
het voorjaar van 2003. Deze boringen vonden plaats binnen de
internationale organisatie Ocean Drilling Program (ODP), die
recentelijk is overgegaan in het Integrated Ocean Drilling Program
(IODP).
Onder de wetenschappers die aan dit onderzoek deelnamen, bevonden zich
de geoloog Lucas Lourens en bioloog Appy Sluijs (beiden van de
Universiteit Utrecht) en paleoceanograaf Dick Kroon (Vrije
Universiteit Amsterdam, co-leider expeditie). Alle drie zijn verbonden
aan het Darwin Centrum voor Biogeologie. Lucas Lourens en Appy Sluijs
zijn daarnaast ook verbonden aan het Utrecht Centrum voor
Geowetenschappen. De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk
Onderzoek (NWO) financiert de Nederlandse inbreng binnen het Ocean
Drilling Program.
Broeikasgas
Klimaatmodellen voorspellen dat de aarde de komende eeuw opwarmt als
gevolg van de toename van koolstofdioxide (CO2) concentratie in de
atmosfeer, dat resulteert in een versterkt broeikaseffect. Uit
onderzoek naar de chemische en biologische eigenschappen van
boorkernen uit de oceaanbodem is gebleken dat vergelijkbare
klimaatveranderingen in het verleden vaker zijn voorgekomen,
bijvoorbeeld op de grens tussen de tijdperken Paleoceen en Eoceen,
ongeveer 55 miljoen jaar geleden.
Eén van de hypotheses voor de broeikasgas toename destijds wordt
gezocht in het vrijkomen van methaangas (CH4) dat zich onder normale
omstandigheden als een bevroren materie (methaan hydraten) in de
oceaanbodem bevindt. Door een initiële toename van de temperatuur
ontdooiden deze hydraten, kwam dit methaan vrij en werd vervolgens in
de atmosfeer omgezet tot CO2. Deze periode is waarschijnlijk de
warmste van de afgelopen 90 miljoen jaar en wordt het Paleoceen-Eoceen
Thermisch Maximum (PETM) genoemd. De huidige en toekomstige CO2
toename is qua grootte vergelijkbaar met die van 55 miljoen jaar
geleden. Het is daarom van groot belang inzicht te krijgen in het PETM
en daar lessen uit te trekken voor toekomstige klimaatverandering.
De oceaanbodemboringen in de zuidelijke Atlantische Oceaan hadden als
belangrijkste doel het diepzeesediment dat werd afgezet gedurende het
PETM nader te onderzoeken over een waterdiepte van ~2km. Uit deze
boringen blijkt dat destijds alle kalkskeletjes, die verreweg de
grootste bijdrage vormen van sedimenten op de Walvis Rug, gedurende
het PETM allemaal zijn opgelost. Daardoor bestaat het sediment van het
PETM uit een dieprode kleilaag. Blijkbaar resulteerde de toegenomen
CO2 concentratie niet alleen in extreme mondiale temperatuurtoename,
maar ook in verzuring van het oceaanwater. Mogelijk heeft deze
verandering in het ecosysteem geleid tot het massaal uitsterven van
kalkhoudende diepzee organismen tijdens het PETM. De verzuring van de
oceanen zal zeer waarschijnlijk in de nabije toekomst ook
plaatsvinden, maar zal, doordat de huidige CO2 concentratie sneller
toeneemt dan tijdens het PETM, vooral meer effect hebben op de
oppervlaktewateren.
Stand van zon en aarde
Een andere belangrijke ontdekking die tijdens het onderzoek naar voren
kwam is dat er op de Walvis Rug zich nog een andere kleilaag op 20-30
meter boven het PETM bevindt. Deze laag, Elmo genaamd, vertoont
eenzelfde, maar minder extreem verloop als het PETM. De resultaten uit
dit onderzoek tonen aan dat de veranderingen in de elliptische baan
van de aarde rond de zon er voor gezorgd hebben dat het broeikasgas
ten tijde van de PETM en Elmo is vrijgekomen. Hiermee kunnen
hypotheses die de oorzaak van het PETM aan bijvoorbeeld een
komeetinslag of explosief vulkanisme hebben gekoppeld worden
verworpen.
Convenant
Boorexpedities van het IODP zijn van groot belang. Tijdens Bessensap
2005 is dit onderstreept met het ondertekenen van een nieuw convenant
door NWO, het Darwin Center voor Biogeologie en de ISES-school voor
Solid Earth Sciences voor nieuwe boorexpedities binnen het Integrated
Ocean Drilling Project (IODP). Bessensap is dé jaarlijkse dag waar de
pers de wetenschap ontmoet en werd op 24 mei georganiseerd door NWO en
de Vereniging Wetenschapsjournalisten Nederland.
..............................
Meer informatie:
* Nicoline Meijer (voorlichter Darwin Centrum voor Biogeologie)
* t: +31 (0)30 253 51 16, n.meijer@geo.uu.nl