Je leest:

Zeestraten spelen cruciale rol bij klimaatverandering

Zeestraten spelen cruciale rol bij klimaatverandering

Auteur: | 9 juli 2014

De smalle zeestraten die de grote zeeën en oceanen met elkaar verbinden spelen een cruciale rol bij de verandering van het klimaat. Momenten waarop zulke doorgangen in het geologische verleden werden afgesloten of juist weer open gingen kwamen dikwijls overeen met het moment waarop een vrij plotselinge klimaatverandering inzette.

Het openen en sluiten van verbindingen tussen oceanen of grote zeeën heeft een grote invloed op het klimaat. Dat idee werd afgelopen maand gesterkt door twee publicaties die onafhankelijk van elkaar verschenen, in Science en in Scientific Reports – de open access afdeling van Nature. Het afsluiten van een zeestraat verstoort het stromingspatroon van de oceaan, en dat kan op zijn beurt een klimaatverandering veroorzaken.

Strait of gibraltar
De Straat van Gibraltar, met Spanje linksboven en Marokko rechtsonder
courtesy of NASA

Straat van Gibraltar

Het dichststbijzijnde voorbeeld van een zeestraat waar dit voor geldt is de Straat van Gibraltar, die tussen Spanje en Marokko door loopt en de Atlantische Oceaan met de Middellandse Zee verbindt. Door de botsing tussen de Afrikaanse en Europese Plaat, die al miljoenen jaren aan de gang is en schoksgewijs (zij het in slow-motion) verloopt, gaat deze straat nu eens open en dan weer dicht. Ook isostatische effecten spelen een rol : als de plaat gewicht verliest, door een dalende zeespiegel bijvoorbeeld, veert hij een stukje omhoog, als er gewicht bijkomt zakt hij juist omlaag.

Tegenwoordig ligt er op de bodem van de Straat van Gibraltar een enorme onderzeese waterval, waar het zoute en dus relatief zware water van de Middellandse Zee meer dan een kilometer omlaag stort, de Atlantische Oceaan in. Ruim 5,5 miljoen jaar geleden kon je Marokko nog gewoon lopend vanuit Spanje bereiken.

De laatste keer dat de Straat van Gibraltar open ging was 5,33 miljoen jaar geleden. De hoeveelheid water die sindsdien de vanuit de Middellandse Zee de Atlantische Oceaan in stroomt is niet constant. Door de tijd heen zitten hier grote variaties in, af en toe stokt de toevoer zelfs. Deze schommelingen en onderbrekingen correleren met de klimaatschommelingen uit die periode, heeft een internationale groep aardwetenschappers nu ontdekt. De warme perioden van het midden Plioceen (3,2 tot 3,0 miljoen jaar geleden), het vroeg Kwartair (2,4 tot 2,0 miljoen jaar geleden) en van 0,9 tot 0,7 miljoen jaar geleden, kwamen allemaal overeen met perioden van extra watertoevoer. De onderzoekers leidden dit af uit boorgegevens van de oceaanbodem voor de kust van zuidwest Spanje. Het warme zoute water droeg kennelijk bij aan het uitbreiden van de Warme Golfstroom, en zorgde daarmee voor een kleiner verschil in watertemperatuur tussen de evenaar en de polen. De geologen publiceerden hun bevindingen afgelopen maand in Science.

Noord- en Zuid Amerika

Een andere belangrijke zeestraat uit de geologische geschiedenis is de Zeestraat van Panama, die tussen Noord- en Zuid Amerika door liep tot deze continenten in de periode van 13 tot 2,5 miljoen jaar geleden tegen elkaar aan dreven. Al vaak is geopperd dat het sluiten van deze zeestraat wel eens de oorzaak geweest kan zijn van de ijstijd die 2,6 miljoen jaar geleden begon, en het noordelijke halfrond grotendeels met ijs bedekte. Een groep Chinese, Amerikaanse en Engelse onderzoekers bevestigde dit idee afgelopen maand in Science Reports. Alleen met dit scenario konden de wetenschappers verklaren waarom de moesson in China sterker werd toen deze ijstijd begon. Dit bleek uit de analyse van löss-lagen in China, maar gaat tegen alle theorieën in – juist als het warm is verwacht je meer verdamping en dus regen.

Loessinchina
De onderzoekers analyseerden afzettingen van löss in noord-China. Het stof is hier in het verleden in droge perioden door de wind afgezet. De lösslagen worden afgewisseld met bodems, die de natte perioden markeren.
Royal Holloway London

Door het sluiten van de zeestraat veranderde de verdeling van zout water over de oceanen en werd het water in het noordelijke deel van de Stille Oceaan zoeter, waardoor zich hier extra veel zee-ijs kon vormen, denken deze aardwetenschappers nu. Dit beïnvloedde op zijn beurt de luchtcirculatie, hetgeen uiteindelijk tot vochtiger lucht en dus sterkere moessons leidde. Computermodellen die dit soort processen kunnen simuleren, bevestigen het idee.

Algemeen patroon

Het zijn weer twee extra aanwijzingen dat het hier waarschijnlijk om een algemeen patroon gaat. Eerder onderzoek toonde het belang van zeestraten al aan voor andere plaatsen, en gerelateerd aan andere momenten in de klimaatgeschiedenis.

Zo heeft de Beringstraat tussen Rusland en Noord-Amerika een grote rol gespeeld bij de ijstijden van de afgelopen 100.000 jaar. Deze doorgang tussen de Atlantische en Stille Oceaan ging beurtelings open en dicht, voornamelijk ten gevolge van variaties in de zeespiegel, en de ijstijden bewogen mee. En ook de afkoeling van de aarde die de vorming van de ijskap op de Zuidpool inleidde werd veroorzaakt door het ontstaan van een zeestraat, toen Australië en Antarctica zo´n 50 miljoen jaar geleden uit elkaar begonnen te drijven.

Bronnen:

  • Hernández-Molina e.a. (2014), Onset of Mediterranean outflow into the North Atlantic, Science 344, Nr. 6189, 1244-1250, DOI:10.1126/science.1251306
  • Nie e.a. (2014), Pacific freshening drives Pliocene cooling and Asian monsoon intensification, Scientific Reports 4, Nr 5474, doi:10.1038/srep05474
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 juli 2014

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.