Warme tijden op de Zuidpool
Door P. Marx
De zomer staat voor de deur met zonnig weer en temperaturen van 20 graden onder nul. Langzaam maar zeker raakt het Antarctische continent bevolkt. Horden onderzoekers die tijdens de barre winter hun laboratoria voor noordelijker oorden verwisselden keren terug. Deze zomer zal ook de geograaf dr. Jaap J. M. van der Meer van de Universiteit van Amsterdam op de internationale basis Cape Roberts wonen en werken. Sinds dit jaar neemt Nederland officieel deel aan het onderzoek naar de geschiedenis van het klimaat.
Antarctica speelt een cruciale rol in het klimaat. Het continent is de belangrijkste leverancier van koud water in wereldzeeën. Dankzij de continue afkoeling van de oceanen bij de polen en opwarming bij de evenaar ontstaan wereldomvattende stromingen die ons dagelijkse weer bepalen. Hoe gevoelig dit systeem is voor invloeden van buitenaf staat nog niet vast. Wel kunnen onderzoekers terugkijken naar klimatologische veranderingen in het verleden. Zodra bekend is hoe de ijskap toen op veranderingen reageerde, kunnen wetenschappers nauwkeuriger voorspellen in welke mate het broeikaseffect het klimaat zal veranderen.
Niet alleen nu maar al een groot deel van de geschiedenis van de aarde oefent Antarctica zijn invloed op het klimaat uit. Het werelddeel is in de loop van zijn bestaan door de verschuiving van de continenten op zijn huidige plek terechtgekomen. Doordat het losraakte van de andere werelddelen ontstonden zeestromingen rondom Antarctica die ook vandaag de dag nog bestaan. Vanaf dat moment koelt Antarctica af en krijgt het de invloed op het klimaat die het nu nog heeft.
Om de geschiedenis van het klimaat vast te leggen boren de onderzoekers in de bodem van de Rosszee. Die plaats is om twee redenen gekozen. De onderzoekers weten al dat de gesteenten die ze zoeken, daar aanwezig zijn. De tweede reden is een technische. Van der Meer: „Omdat de Rosszee met een dikke ijslaag bedekt is, kunnen we vanuit een boortoren boven op dat ijs boren. Dat is heel wat makkelijker dan vanaf een schip op open zee.”
„De boortoren staat nu op een 2 meter dikke laag ijs met daaronder zo'n 250 meter water”, zegt Van der Meer: „We ondersteunen het ijs met grote, met lucht gevulde ballonnen. Toch kunnen we alleen in het begin van de zuidelijke zomer boren. Naarmate het seizoen vordert wordt het ijs te zacht en moeten we stoppen.” Het project gaat nu zijn derde jaar in. De onderzoekers hebben inmiddels een diepte van 350 meter bereikt.
Microscoop
„Zodra we een boorkern omhoog halen, begint de bestudering ervan door hem van buiten elektronisch te onderzoeken”, zegt Van der Meer. „Vervolgens zagen we hem in de lengte door. Eén helft gaat naar een archief in Florida. De andere gebruiken we als werkhelft. Twee keer per dag brengt een helikopter de boorkernen naar ons basiskamp op Cape Roberts. In het kamp beschrijven we de structuren die je met het blote oog kunt waarnemen. In de laboratoria van de Amerikaanse zuidpoolbasis McMurdo gaat het onderzoek verder. Uiteindelijk komen de boorkernen in het Alfred Wegener instituut in het Duitse Bremerhaven, waar verder onderzoek plaatsvindt.”
Het Amsterdamse deel van het onderzoek richt zich op de microstructuren in de gesteenten. Van der Meer: „Gedurende de warmere perioden in het klimaat hebben rivieren de gesteenten losjes neergevlijd op de zeebodem. Tijdens de koudere periodes schuiven daar gletsjers overheen. Er ontstaan dan spanningen in de gesteenten die we nu als microscopisch kleine structuren terug vinden. Als we nu op een bepaalde diepte, dus op een bepaald tijdstip in het verleden, microstructuren vinden, weten we dat er toen een gletsjer lag en dat het toen óf kouder was óf dat er meer neerslag viel. Het onderscheid tussen de laatste twee kunnen we maken door naar de lagen vlak onder of boven de desbetreffende laag te kijken. Aan de hand van de hoeveelheid of soort fossielen in die lagen kunnen we zien of het inderdaad een koudere periode betrof.”
Inmiddels zijn de eerste resultaten van het onderzoek bekend. Van der Meer en zijn groep toonden aan dat de aarde geruime tijd geleden een warme periode doormaakte. Daarnaast ontdekten Amerikaanse onderzoekers restanten van hevige vulkaanuitbarstingen vergelijkbaar met de uitbarsting van de Vesuvius die in 79 Pompeji verwoeste. Het echte onderzoek moet echter nog beginnen. Zodra de boringen en het experimentele werk op Antarctica klaar zijn, hebben van der Meer en zijn collega's de tijd om aan de gedetailleerde analyses van de boorkernen te beginnen.
Warm of koud
