Vroegere oceaantemperaturen meetbaar met oude micro-organismen
5-10-2011 Op basis van de chemische samenstelling van micro-organismen is het mogelijk om de zeewatertemperatuur in het verleden te bepalen. NIOZ-promovenda Ulrike Fallet heeft aan de hand van de kalkskeletten van foraminiferen en organische resten van micro-organismen een serie ‘paleothermometers’ ontwikkeld, waarmee zij de temperatuur van het zeewater in vroeger tijden in de Straat van Mozambique kon herleiden. Fallet verdedigt haar proefschrift op 7 oktober aan de Vrije Universiteit Amsterdam.
Op dit moment lijkt de wereldwijde temperatuurstijging de oorzaak van snelle klimaatveranderingen, die diep in onze samenleving ingrijpen. De meeste warmte wordt over de wereld verspreid via de grote oceaanstromingen, die de verschillende oceanen met elkaar verbinden en enorme hoeveelheden energie uitwisselen. Deze energie-uitwisseling wordt aangestuurd door een fijnmazig netwerk van oppervlakte- en diepzeestromingen, die de wereldwijde zeewatercirculatie op gang houdt. De zuidpunt van Afrika is hierin uitermate belangrijk, omdat daar uitwisseling plaatsvindt tussen het warme oppervlaktewater van de Indische Oceaan (de Agulhas-stroming) en het koude water uit de Atlantische diepzee. Het is noodzakelijk om de oceaantemperaturen over een veel langere periode te bepalen dan met moderne thermometers is gemeten, om een betrouwbare schatting te kunnen maken over toekomstige klimaatscenario’s. Daarvoor is het noodzakelijk om een methode te ontwikkelen om de oceaantemperatuur te reconstrueren in vroegere tijden (zogenaamde ‘paleothermometers’).
Tijdens het promotieonderzoek heeft Ulrike Fallet verschillende paleothermometers ontwikkeld en getest voor de Straat van Mozambique; het zeegebied tussen Madagaskar en de oostkust van Afrika. Voor de paleothermometers heeft zij gebruik gemaakt van de kalkskeletjes en organische moleculen van verschillende typen eencellige micro-organismen, die leven aan het zeeoppervlak (foraminiferen, haptophyte algen en oerbacteriën). De kalkskeletjes en organische moleculen veranderen van samenstelling bij verschillende temperaturen door de seizoenen heen en zijn nu voor het eerst geijkt met de actuele oppervlaktetemperatuur van het zeewater, gemeten met satellieten. Zo bleek het mogelijk om ook in oude slibmonsters uit de zeebodem de zeewatertemperatuur van de afgelopen 2000 jaar te herleiden. De uit de kalkskeletjes gereconstrueerde temperaturen vertoonden meer variabele, maar gemiddeld hogere waarden langs de kust dan in het centrum van de Straat van Mozambique. Tevens lagen de huidige temperaturen 1-3 °C hoger dan van dezelfde foraminiferen uit het bodemslib, wijzend op een opwarming gedurende de afgelopen 2000 jaar. De temperatuurmetingen aan organische moleculen vertoonden dit beeld verrassenderwijs echter niet. Fallet: “De kalkskeletten van foraminiferen zijn relatief veel zwaarder dan de organische resten van micro-organismen; daardoor bezinken ze veel sneller en geven ze een scherper temperatuursignaal af.”
Het promotieonderzoek werd extern gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
Titel proefschrift
Fallet, U. Dynamic oceanography and paleothermometry in the Mozambique Channel, upstream of the Agulhas Current, 158 pp.