Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
w24 pelagia deel 3 foto 1

Op dit moment steekt onderzoeksschip Pelagia de Atlantische Oceaan over. Het doel van de wetenschappers aan boord: achterhalen hoe naar zee geblazen woestijnstof klimaatverandering beïnvloedt. Journalist Ronald Veldhuizen vaart mee. Deel 3 van zijn reisverslag draait om minuscule kalkskeletjes op de bodem van de oceaan.

‘Dit moet je echt even komen voelen.’ Niemand aarzelt ook maar een seconde: direct verdwijnen er vingers in de zachte, glimmende klei. Zojuist heeft het team een tien meter lange pijp naar de diepzeebodem laten afdalen. Die heeft zich daar helemaal volgezogen met sediment. Paleo-oceanograaf Geert-Jan Brummer, die enkele promovendi uitnodigt om het naar boven getakelde diepzeesediment aan te raken, is zichtbaar enthousiast.

Op het eerste gezicht lijkt de klei papperig. ‘Wrijf het tussen je vingers’, suggereert Brummer, terwijl hij met zijn duim en wijsvinger gebaart. Nu is de sensatie compleet anders: kleine korrels schuren langs elkaar. Brummer verklaart het gruis met één woord: ‘Forams.’

Forams, een afkorting voor foraminiferen, zijn eencellige diertjes ter grootte van zandkorrels die al miljoenen jaren in de zeeën en oceanen ronddrijven. Ze bouwen kalkskeletjes die je met je blote hand kunt voelen. Het NIOZ-team, dat nog altijd op de Atlantische Oceaan vaart en op zoek is naar de invloed van woestijnstof op algen en klimaatverandering, komt ze dikwijls tegen in bodemmonsters uit de diepzee.

De bodemmonsters heeft het team nodig om de klimaatgeschiedenis, inclusief de geschiedenis van woestijnstof, te reconstrueren. Je kunt de diepzeebodem aflezen zoals de jaarringen van een boom: door de eeuwen heen stapelt laagje na laagje aan zinkend plankton, woestijnstof en ander materiaal zich op. Dat het sediment barst van de forams, komt het team goed uit: de gezonken kalkskeletjes van prehistorische forams onthullen in welk klimaat de diertjes hun skelet bouwden. De opeengestapelde lagen van skeletjes geven dus een historisch klimaatoverzicht.

‘Het is de vraag of nu dezelfde processen plaatsvinden als vroeger’, zegt expeditieleider Jan-Berend Stuut. ‘Leidde zand en stof vroeger echt altijd tot verkoeling? Of koelde het eerst af, droogde het land uit en waaide er daardoor meer stof in zee?’

w24 pelagia deel 3 foto 2

Röntgenscans

Om een hiervan een idee te krijgen, bestudeert Stuuts onderzoeksgroep het gelaagde sediment op grofweg twee verschillende manieren: ze nemen de forams erin onder de loep en analyseren daarnaast elke centimeter modder op sporen van woestijnstof en voedingsstoffen voor algen, zoals ijzer. Knoopt Stuut met zijn team die twee lijntjes aan elkaar, dan weten ze wanneer er hoeveel woestijnstof in de Atlantische Oceaan zonk, en hoe dat het oceaanleven beïnvloedde.

Veel voorwerk wordt al op het varende schip gedaan. In de onderbuik van de Pelagia staan gigantische containers die als mobiele laboratoria dienen. In één van de containers bevindt zich een röntgenscanner met het formaat van een gemiddelde auto, waarin de sedimentmonsters chemisch worden geanalyseerd. De machine werkt op basis van een simpel principe: elementen als ijzer, titanium en calcium reageren elk anders op röntgenstraling. Wanneer ze ermee gebombardeerd worden, ketsen ze een uniek type straling terug die het apparaat weer opvangt.

Deze truc verraadt bijvoorbeeld of er hier, midden op de Atlantische Oceaan, relatief veel of weinig algen groeiden in een bepaalde periode. Diatomeeën – algen die een glasachtig skelet bouwen – laten in voedingsrijke periodes meer van het element silicium op de zeebodem achter.

w24 pelagia deel 3 foto 3 credit - Brett Metcalfe

Onder de microscoop

Terwijl de sedimentcilinder centimeter voor centimeter in de scanner wordt geanalyseerd, neemt Brummer in een laboratorium op een verdieping hoger die andere geschiedenistak onder de loep: de eencellige foraminiferen. In een emmer met water spoelt hij het diepste stukje van het sedimentmonster door een zeef met gaatjes van een kwart millimeter, zodat hij enkel de foramskeletjes overhoudt.

Brummer is in de eerste plaats benieuwd naar de soortensamenstelling. Het schaaltje foramskeletjes, die op het blote oog eruit zien als lichtgele zandkorrels, legt hij onder de microscoop. ‘Met de gebruikelijke geologische dateringsmethoden kom je niet bijzonder ver terug in de tijd’, zegt de paleo-oceanograaf. ‘Wil je meerdere miljoenen jaren terugkijken, dan zijn forams zo’n beetje de enige, meest betrouwbare dateringsmethode. En het is vooral makkelijk en snel: je legt ze onder de microscoop en kijkt naar de vorm. Bedrijven zoals Shell gebruiken ze ook om olierijke gebieden te scouten.’

Onder de microscooplens blijken de foramkorreltjes de meest uiteenlopende vormen te hebben. Perfecte bollen, ovaaltjes, soms met stekels, en of bijvoorbeeld drie bolletjes aan elkaar. Die vormpjes zeggen iets over de soortsamenstelling en daarmee ook iets over hoeveel jaar geleden ze op de zeebodem regenden. ‘Dat kan zo een miljoen jaar terug zijn’, zegt Brummer. Ze ontsluieren ook gegevens over het toentertijd heersende klimaat. Sommige soorten zie je alleen in de tropen, anderen alleen in koud water.

Daarnaast kan het team de foraminiferen gedetailleerder napluizen op klimaatgeheimen. Voor het bouwen van een kalkskelet hebben de eencellige diertjes bijvoorbeeld niet alleen calcium nodig, maar ook zuurstof. Tijdens ijstijden zijn lichte zuurstofatomen opgeslagen in gletsjers en ijsschotsen, waardoor de forams in zo’n klimaat naar verhouding meer zware zuurstofatomen gebruiken.

Maar voor zulke precieze analyses is op het schip echter geen ruimte. Pas wanneer de wetenschappers weer terugkeren naar Texel, zullen ze echt weten wat deze expeditie te vertellen heeft over de klimaatgeschiedenis van de Atlantische Oceaan.