Oerthermometer Tex86 meet warme poolzee

Oerthermometer TEX₈₆ meet 'tropisch paradijs' op de Noordpool

Bij hoge kooldioxide concentraties smelt al het Noordpoolijs.

Het zeewater rond de Noordpool had zo'n zeventig miljoen jaar geleden een temperatuur van 15 graden Celsius. Deze temperatuur is aanzienlijk hoger dan de –1 graad die nu onder het drijvende ijs van de Noordpool wordt gemeten. Deze hoge temperaturen werden bereikt ondanks het feit dat het ook toen in de Noordpoolwinter gedurende een half jaar goeddeels donker was. De periode van 70 miljoen jaar geleden bevindt zich binnen het geologische hoofdtijdvak van het Krijt en wordt (wereldwijd) het ‘Maastrichtien’ genoemd, omdat de eerste gegevens ervan stammen uit de mergelgrotten onder de Sint Pietersberg bij Maastricht!

De resultaten van het NIOZ onderzoek zijn in overeenstemming met het idee dat verhoogde kooldioxide(CO₂) concentraties tijdens het broeikasklimaat van het Krijt leidden tot veel hogere temperaturen op aarde dan nu. Het onderzoek laat zien hoe sterk de temperatuur op aarde nog kan stijgen. Ook de huidige klimaatmodellen voorspellen zulke hoge temperaturen aan de polen nog niet. Daarom is dit onderzoek in het verre verleden ook voor onze nabije toekomst van groot belang.

Bovendien berekenden de onderzoekers dat de zeewatertemperatuur rond de Noordpool in de warmste periode in het Krijt, zo'n 93 miljoen jaar geleden, zelfs meer dan twintig graden was. Dit is vergelijkbaar met de temperatuur in de Middellandse Zee nu.

Celmembraan werkt als een multi-grade olie.

De onderzoekers gebruikten de chemische structuur van de vetten in de celwand van oerbacteriën om de zeewatertemperatuur te bepalen. De oerbacteriën leven in het oppervlaktewater van de oceaan. De oerbacteriën kunnen de exacte structuur van deze vetten aanpassen aan de zeewatertemperatuur; de vetmoleculen van de oerbacteriën bevatten steeds meer ringstructuren met 5 koolstofatomen naarmate de watertemperatuur stijgt; het maximum aantal ringen bedraagt 4. Hierdoor behoudt de celwand bij verschillende omgevingstemperaturen ongeveer dezelfde eigenschappen; het principe is hetzelfde als bij een multi-grade motorolie. Om de zeewatertemperatuur in het Noordpoolgebied in het Krijt te bepalen, bestudeerden de onderzoekers de samenstelling van het membraan van oerbacteriën in een sedimentkern die genomen werd op 85 graden noorderbreedte op de ‘Alpha Ridge’ ten noorden van Groenland en Ellesmere eiland op 1850m diepte.

Conventionele methoden niet geschikt door kalkgebrek

Omdat de sedimenten onder het Noordpoolijs geen kalk van organismen bevatten, was het niet mogelijk om hier de zeewatertemperaturen met de klassieke methode te bepalen, die gebruik maakt van verschillen chemische vormen van zuurstof (isotopen). Daarom heeft het meer dan twintig jaar geduurd voordat deze sedimenten hun geheimen uiteindelijk hebben prijsgegeven.

‘Texelse naam’.

De oerthermometer heeft de naam ‘TEX₈₆’ gekregen. Dit staat officieel voor Tetra-Etherlipid IndeX with 86 carbon atoms. Voor wie deze afkorting wat gekunsteld mocht overkomen, dat klopt, want het was primair de bedoeling van de onderzoekers om ‘Texel’ in de afkorting te kunnen herkennen. Verder onderzoek met deze Texelse 'oerthermometer' zal in de komende jaren nog een schat aan gegevens op leveren, zo verwachten de onderzoekers. De recent verkregen boormonsters uit de Noordelijke ijszee via de, mede door NWO gesponsorde, Arctic Coring Expedition (ACEX) zullen daarbij belangrijke inzichten verschaffen in de ontwikkeling van het klimaat aan de Noordpool.

Sedimentkern

Contactpersonen bij het NIOZ:

Dr. Ir. Stefan Schouten (NIOZ); tel: +31(0) 222 369 565

E-mail: schouten@nioz.nl

Dipl. Geol. Astrid Forster (NIOZ); tel: +31(0) 222 369 568

E-mail: forster@nioz.nl

Prof. Dr. Ir. Jaap Sinninghe Damsté (NIOZ); tel: +31(0) 222 369 550

E-mail: damste@nioz.nl