Naar de content

Algen en kalkskeletjes als fossiele thermometers

NICO

Sinds half december 2017 bevindt onderzoeksschip Pelagia zich op de Atlantische Oceaan, als onderdeel van de grootschalige NICO-expeditie. Gedurende een half jaar zullen bijna honderd wetenschappers in diverse etappes onder meer onderzoek doen naar plankton en klimaatverandering. Etappe 1 zit er inmiddels op. Twee postdocs vertellen over hun doel aan boord.

In de oceaan kun je allemaal aanwijzingen vinden voor vroegere klimaatveranderingen, en dat is leerzaam voor de toekomst. Voor het klimaat is de balans tussen CO2-opname en CO2-productie in de oceanen bijvoorbeeld van groot belang. Om precies te weten hoe de hoeveelheid CO2 in het verleden fluctueerde, is het belangrijk om een zo nauwkeurig mogelijke reconstructie te kunnen maken. Maar hoe doe je dat? Bijvoorbeeld met microscopisch kleine algen, legt Joost Frieling uit. Hij is een van de opvarenden van onderzoeksschip Pelagia. Samen met collega Inigo Müller voer hij mee tijdens de eerste etappe van de NICO-expeditie, tussen Texel en Gran Canaria.

Zeevonk

Frieling is als postdoc verbonden aan de Universiteit Utrecht. Hij werkt aan een nieuwe methode om die vroegere CO2-waarden te achterhalen, met behulp van microscopisch kleine algen: dinoflagellaten. Sommige mensen kennen deze algen misschien al uit eigen ervaring onder de naam ‘zeevonk’. Als je op een mooie zomeravond in zee gaat zwemmen, zie je soms het wateroppervlak groenig oplichten. En als je daarna over het strand wandelt, zie je dat ook je voetstappen licht geven. Dit gloeien wordt veroorzaakt door de zeevonk. Het licht ontstaat door bioluminescentie, een chemische reactie waarmee de eencellige algen belagers kunnen afschrikken. Naast de meer bekende zeevonk, zijn er nog vele andere, onbekendere soorten dinoflagellaten, die vooral interessant zijn met het oog op
klimaatverandering en CO2.

Postdoc Joost Frieling aan het werk

 NICO

Overlevingstentje van bioplastic

Om de interactie tussen de lichtgevende algen en klimaatverandering beter te begrijpen, is het belangrijk om te onderzoeken hoe en hoe sterk dinoflagellaten in hun natuurlijke omgeving hun chemische samenstelling aanpassen aan CO2. Frieling: “Uit analyse van gekweekte dinoflagellaten bleek al dat hun chemische samenstelling sterk verandert zodra de CO2 verandert. Een behoorlijk deel van deze kleine algen maakt een soort overlevingstentje van een bioplastic.”

“Die zogeheten ‘cyst’ kan tot honderden miljoenen jaren bewaard blijven in sedimenten. Door de chemische samenstelling van de fossiele cysten te analyseren wil ik uiteindelijk kunnen reconstrueren hoe de hoeveelheid CO2 varieerde in het verre verleden. Om de chemische samenstelling van de fossielen te kunnen ‘vertalen’ monsterde ik tijdens deze NICO-expeditie levende dinoflagellaten uit zeewater en hun cysten uit sediment.”

Postdoc Inigo Müller aan boord van de Pelagia

 Thijs Heslenfeld

Paleothermometer

Inigo Müller is net als Frieling als postdoc verbonden aan de Universiteit Utrecht, en bestudeert vroegere klimaatveranderingen met een ander ‘gereedschap’: foraminiferen. Müller: “ Deze eencellige diertjes leven in de oceaan en hebben een uitwendig kalkskelet. Door de isotopensamenstelling van dat calciet te analyseren, kunnen we bepalen bij welke temperatuur het skelet is gevormd. Om te weten of onze ‘paleothermometer’ betrouwbaar is, hebben we tijdens de expeditie ook foraminiferen uit het bovenste deel van de oceaan opgevist, waar we tegelijkertijd de zeewatertemperatuur konden meten.”

Op die manier kunnen de onderzoekers de relatie tussen temperatuur en kalkvorming beter bestuderen. “Dat is cruciaal wanneer we onze methode willen toepassen op fossiele foraminiferenskeletjes in de zeebodem, om op die manier de zeewatertemperatuur en de klimaatschommelingen van het verleden te achterhalen.

ReactiesReageer