Oudste bewijs grote afkoeling gevonden

Global warming is hot. Toch is het nog relatief koud op aarde. In het Eoceen (56-34 miljoen jaar geleden) was het veel warmer. Dat was ook de periode toen de aarde langzaamaan ging afkoelen.

De eerste bewijzen zijn daarvoor letterlijk naar boven gehaald in het Noordpoolgebied. Boorkernen genomen in 2004 laten zien dat zeeijs daar al 47,5 miljoen jaar geleden vormde. Eerder dan gedacht.

Vanaf 65 miljoen jaar geleden is het klimaat op aarde flink verandert. Vijftig miljoen jaar geleden was het nog warm op aarde, maar daarna is de aarde afgekoeld. Soms met sprongen en soms geleidelijk. Al 47,5 miljoen jaar geleden was het raak, toen er al zeeijs in het Noordpoolgebied te vinden was in de winterperiode. Hiermee hebben Catherine Stickley (Universiteit van Tromsø, Noorwegen) en collega’s de oudste bewijzen van begin van de grote afkoeling te pakken. Ze berichten hierover in het Britse Nature.

De expeditie

In de late zomer van 2004 voer een Europees onderzoeksschip naar de Noordpool. Expeditienummer 302. De bestemming was de Lomonosov Ridge, ongeveer 250 km vanaf de geografische Noordpool. Twee ijsbrekers hielden de weg vrij voor het boorschip. Vele meters zeebodem zijn aangeboord, vooral van de laatste 65 miljoen jaar. Vijf jaar later komen er nog steeds nieuwe resultaten. Bijvoorbeeld over het eerste ijs in die periode.

Algen

Bewijs voor zeeijs 46 miljoen jaar geleden (het midden Eoceen) was er nog niet. Alleen de suggestie. Om dit echt hard te maken onderzochten Stickley en collega’s een boorkern van 36 meter lang. Hierin zit sediment opgeslagen van een tijdsperiode van twee miljoen jaar. In dat sediment vonden ze veel microfossielen.

De eencellige diatomeeën (of kiezelalgen) zijn eruit gepikt voor onderzoek, klimaatgevoelig als ze zijn. Van belang is vooral Synedropsis. “De aanwezigheid van Synedropsis is sterk bewijs voor zeeijs in het midden Eoceen, omdat ze in de winter in het zeeijs leefden”, vertelt Stickley. “Ze waren gespecialiseerd in het overleven in de extreme omstandigheden van de donkere en koude winter op de polen. Mogelijk vertoefden de algen in de winter in een ruststadium en maakten gebruik van antivriesmiddel.”

Toen de lente aanbrak smolt het ijs en werden de algen it het ijs bevrijd. Het resultaat was een algenbloei. Vervolgens plakte een groot deel van deze diatomeeën samen en zonk naar de bodem. Klaar om begraven te worden en 47 miljoen jaar later teruggevonden te worden.

Korreltjes

Synedropsis is niet de enige clou voor het de aanwezigheid van zeeijs in het midden Eoceen. In de boorkernen kwamen ook kleine zandkorreltjes voor. Volgens het onderzoeksteam zijn deze vervoerd door zeeijs. De zandkorreltjes trof Stickley en haar team vanaf 47,5 miljoen jaar geleden aan, terwijl de diatomeeën pas later werden aangetroffen. Dit heeft te maken met de hoeveelheid zeeijs. Stickley vertelt hierover: “Ongeveer 47,5 miljoen jaar geleden begon zich af en toe zeeijs te vormen dichtbij de continenten in het Noordpoolgebied. Een half miljoen jaar later spreidde het zeeijs zich uit naar het centrum van de Noordpool toen zeeijs ook een seizoenaal optrad.” Blijkbaar was toen het klimaat voldoende afgekoeld voor Synedropsis.

Rond 46 miljoen jaar geleden vonden de onderzoekers zelfs bewijzen voor ijsbergen. Die bewijzen bestaan ook uit korreltjes. In dit geval zijn de korreltjes een stuk hoekiger. IJsbergen komen vanaf het land. Waarschijnlijk zijn er in die tijd dus al kleine gletsjers geweest op Groenland.

Belangrijke ontdekking

Het resultaat van deze studie is bijzonder. Stickley: “Deze studie is belangrijk omdat we aantonen zeeijs zich in het Noordpoolgebied vormde aan het begin van de overgang van een broeikaswereld naar een wereld met ijs. Wij tonen de eerste stap aan. Eigenlijk kijken we naar het omgekeerde broeikaseffect.”

De echte grote uitbreiding van ijs op het noordelijk halfrond zal pas 24 miljoen jaar later plaatsvinden. De studie laat zien dat de gevolgen van de afkoeling vanaf 50 miljoen jaar geleden eerder te zien dan aangenomen werd. Zelfs eerder dan op Antarctica.

Het resultaat van het onderzoeksteam kan gebruikt worden in klimaatmodellen. Bovendien heeft de studie ook een boodschap in zich voor de toekomst. “Als de voorspellingen over het opwarmende klimaat waarheid worden, dan is de Noordelijke IJszee binnen dertig jaar ijsvrij in de zomer. Dit betekent dat de deze zee waarschijnlijk gaat lijken op die in het midden Eoceeen.”

Referentie:
Stickley et al., 2009. Evidence for middle Eocene Arctic sea ice from diatoms and ice-rafted debris. Nature 460: 376-379 + supplement.

Door, Adiël Klompmaker.

www.kennislink.nl