Vrije Universiteit Amsterdam

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