Je leest:

Minder invloed van Milankovitsch cycli en de Nijl op het Middellands Zeeklimaat

Minder invloed van Milankovitsch cycli en de Nijl op het Middellands Zeeklimaat

Auteur: | 23 september 2004

Voor zijn promotieonderzoek heeft Erik Tuenter veranderingen in het Middellandse Zeeklimaat op een tijdschaal van tienduizenden jaren onderzocht. Hij deed dit in samenwerking met de faculteit geowetenschappen van de Universiteit van Utrecht.

Klimaatschommelingen worden onder meer gereconstrueerd uit afzettingen uit de Middellandse Zee. Een afwisseling van lichte en donkere lagen duidt vaak op klimaatschommelingen met een periode van ongeveer 20.000 jaar. Deze klimaatschommelingen worden veroorzaakt door hele langzame veranderingen in de stand van de rotatie-as van de aarde en in de vorm van de baan van de aarde om de zon. Hierdoor ontstaan langzame veranderingen in de hoeveelheid zonne-instraling.

IJstijden zijn hiervan het bekendste gevolg, maar ook het Middellandse Zeeklimaat is hierdoor veranderd. Daarnaast wordt de meest gebruikte verklaring voor klimaatschommelingen in de Middellandse Zee gezocht in langzame variaties in de afvoer van de rivier de Nijl. De Nijlafvoer zou namelijk de stroming in de Middellandse Zee kunnen veranderen.

Milankovitch Cycli

Milankovitch Cycli

Milutin Milankovitch heeft in de eerste helft van de 20ste eeuw baanbrekend onderzoek verricht naar de relatie tussen de astronomische forcering en het klimaat op aarde. Hij ontdekte dat periodieke schommelingen in de stand van de aardas en in de vorm van de baan van de aarde om de zon invloed hadden op het klimaat op aarde. Deze periodieke schommelingen worden ook wel ‘Milankovitch cycli’ genoemd (zie ook het Kennislink nieuwsbericht ‘Milankovitch en moessons’, hieronder) en bestaan uit drie astronomische parameters:

Excentriciteit is een maat voor de vorm van de baan van de aarde om de zon. Deze varieert van bijna cirkelvormig tot ellipsvorming met periodes van ongeveer 100.000 en 400.000 jaar. De excentriciteit heeft gevolgen voor de afstand van de aarde tot de zon. Als de baan cirkelvormig is, bevindt de aarde zich altijd even ver van de zon. Als de baan ellipsvormig is, dan bevindt de aarde zich soms dichtbij de zon en soms verder weg. Op dit moment is de baan van de aarde bijna cirkelvormig.

De draaiende beweging van de rotatie-as van de aarde wordt precessie genoemd. Deze beweging is vergelijkbaar met die van een draaiende tol die scheef hangt. Hierbij staat het middelpunt van de aarde stil terwijl beide polen een cirkel beschrijven. Precessie heeft een periode van ongeveer 20.000 jaar. Het gevolg van precessie is dat zomer en winter op een ander punt van de baan van de aarde om de zon worden bereikt. De huidige situatie is dat het winter is op het noordelijk halfrond als de aarde het dichtst bij de zon staat en zomer als de aarde het verst weg staat. Deze toestand noemen we een precessie maximum. Over ongeveer 10.000 jaar is het precies andersom. Dan is het zomer op het noordelijk halfrond wanneer de aarde het dichtst bij de zon staat en winter als de afstand zon-aarde het grootst is. Dit wordt een precessie minimum genoemd. Nog eens 10.000 jaar later zal de huidige toestand opnieuw bereikt worden tijdens het volgende precessie maximum. Precessie wordt versterkt en verzwakt door excentriciteit. Als de excentriciteit heel klein is, is het verschil tussen de grootste en kleinste afstand tussen de aarde en de zon ook heel klein. Dan is dus ook het verschil tussen een precessie minimum en een precessie maximum minimaal (wanneer de baan van de aarde om de zon cirkelvormig is, is er zelfs helemaal geen effect van precessie). Wanneer de excentriciteit juist heel groot is, is het verschil tussen een precessie minimum en een precessie maximum ook heel groot.

De laatste astronomische parameter is obliquiteit. Obliquiteit wordt gedefinieerd als de hoek tussen de rotatie-as van de aarde en de loodlijn op het vlak waarin de aarde om de zon draait. Deze hoek veroorzaakt de seizoenen en varieert met een periode van ongeveer 41.000 jaar. Gedurende de laatste miljoen jaar varieerde de hoek van ongeveer 22 graden tot ongeveer 24,5 graden. De huidige hoek is 23,45 graden. Veranderingen in de astronomische parameters veroorzaken veranderingen in de hoeveelheid instraling die de aarde ontvangt en in de verdeling van de instraling over de seizoenen en het aardoppervlak. Excentriciteit op zichzelf heeft een hele kleine invloed op de totale hoeveelheid instraling die de aarde jaarlijks ontvangt. Een belangrijker effect van excentriciteit is dat het precessie versterkt en verzwakt. Tijdens een precessie minimum is de instraling tijdens de zomer op het noordelijk halfrond op alle breedtegraden groter dan tijdens een precessie maximum. Tijdens de winter op het noordelijk halfrond is het precies omgekeerd. Tijdens een precessie minimum heeft het noordelijk halfrond dus een extra warme zomer en een extra koude winter terwijl tijdens een precessie maximum het verschil tussen de winter en de zomer juist kleiner wordt. Wanneer de obliquiteit van een minimum naar een maximum gaat, wordt de instraling op het noordelijk halfrond in de zomer sterker en in de winter juist zwakker. Met andere woorden, tijdens een obliquiteit maximum heeft het noordelijk halfrond een extra warme zomer en een extra koude winter terwijl tijdens een obliquiteit minimum de zomer relatief koel is en de winter relatief warm. Een belangrijk verschil tussen precessie en obliquiteit is dat het precessiesignaal in de instraling op alle breedtes sterk is. Het obliquiteitssignaal is echter alleen sterk op hoge breedtes terwijl het op lage breedtes (in de subtropen en tropen) zwak is.

Erik Tuenter onderzocht de klimaatschommelingen in de Middellandse Zee met behulp van klimaatmodellen. Uit zijn onderzoek bleek dat de afvoer van de Nijl inderdaad varieert, maar deze variatie vindt hij ook in de afvoer van de rivieren uit Europa en Azië en ook in de neerslag boven de Middellandse Zee. Uit simulatiestudies bleek zelfs dat de afvoer van Europese en Aziatische rivieren meer effect heeft op de stroming en het zoutgehalte van de Middellandse Zee dan de afvoer van de Nijl. Dat betekent dat de effecten van de Nijlafvoer op het Middellandse Zeeklimaat minder drastisch zijn dan tot nu toe werd aangenomen. Tevens betekent dat dat bijvoorbeeld de bouw van de Aswan dam in Egypte geen grote gevolgen zal hebben voor de stroming in de Middellandse Zee. De promotie van Erik Tuenter is maandagmiddag 27 september om 12.45 uur in het Academiegebouw (Domplein 29) in Utrecht.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI).
© Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut (KNMI), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 september 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.