Steenkoude ijstijd door ‘ijzerbemesting’

Een toename van stofdeeltjes boven het zuidelijk halfrond zou de temperatuur tijdens de ijstijden nog verder hebben verlaagd. Het ijzer uit de stofdeeltjes – eenmaal neergedwarreld in de oceanen – was een belangrijke voedingsbron voor groene algen. Door algenbloei verminderde de kooldioxideconcentratie in oceanen en atmosfeer en werd het klimaat kouder.

door

De hypothese van klimaatverandering door transport van stofdeeltjes is oorspronkelijk afkomstig van de oceanograaf John Martin, 25 jaar geleden verbonden aan Loss Landing Marine Laboratories in Californië. Hij ontdekte dat ijzer de beperkende factor blijkt te zijn voor algenbloei. Martin wist toen al zeker dat de atmosfeer tijdens de ijstijden meer stof bevatte. Zo kwam hij op het idee dat een hogere productie van biomassa in de oceanen door de grote beschikbaarheid van ijzer uit die stofdeeltjes wel eens bijgedragen zou kunnen hebben aan een verdere kooldioxidedaling in de atmosfeer.

70609 web

Transport van stof en aerosolen over de Zuidelijke Oceaan. Stof: oranje/rood; zeezout: blauw; koolstofverbindingen: geel/groen; sulfaten en as: bruin/wit. Op de afbeelding is een aspluim te zien die vanuit Zuid-Amerika in oostelijk richting door de wind wordt getransporteerd. William Putman and Arlindo da Silva, NASA/Goddard Space Flight Center

IJstijdfossielen

Recent onderzoek van de afdeling Geosciences van de Princeton University en het Zwitserse Federal Institute of Technology bevestigt deze hypothese. De in Science gepubliceerde studie toont aan dat er sprake was van bovengemiddelde algengroei in de Zuidelijke Oceaan en dat die groei het rechtstreekse gevolg is van de beschikbaarheid van ijzer. De onderzoekers analyseerden ijstijdfossielen uit de diepzee tussen 40 en 50 graden zuiderbreedte en keken onder meer naar isotopen van stikstof. Een lage nitraatconcentratie zou wijzen op hoge ijzerconcentraties uit stof. De onderzoekers zeggen met de ‘ijzer-hypothese’ de helft van de CO2-afname uit de atmosfeer te kunnen verklaren.

70608 web

Locaties van geanalyseerde sedimenten met fossiele foraminifera, eencelligen die populair zijn voor klimaatreconstructies. Alfredo Martínez-García of ETH Zurich and Science/American Association for the Advancement of Science

Geo-engineering

Om dit principe van ‘ijzerbemesting’ bewust toe te passen en hiermee het klimaat kunstmatig te beïnvloeden, wordt door ‘geo-avonturiers’ – waaronder ook de eerder genoemde Martin – wel gedacht aan het grootschalig dumpen van ijzerverbindingen in de oceaan. Maar of we met deze vorm van geo-engineering met een succesvolle en controleerbare geo-motor van doen hebben is de vraag en is eerder beschreven in een artikel over ijzerbemesting op Kennislink.

Peridot olivine on basalt

Olivijn op basalt. Wikimedia Commons/Pyrope

Volgens één van de onderzoekers, professor Daniel Sigman, zou een flinke hoeveelheid ijzermeststoffen circa twintig jaar menselijke consumptie van fossiele brandstoffen compenseren. Er zijn ook andere manieren van geo-engineering, zoals het verspreiden van olivijn (een mineraal uit de aardmantel) op land of het kunstmatig verspreiden van stofdeeltjes in de atmosfeer. De verschillende manieren om aan het klimaat te knutselen zijn recent beschreven in een artikel op Kennislink.