Hoe warm wordt de zee?
Hoe warm kan zeewater worden? Hoe warm zijn de oceanen ooit geweest? Het zijn interessante vragen, vindt Marlow Cramwinckel, klimaatonderzoeker bij de Universiteit Utrecht. Ze bestudeert een mogelijk tipping point uit het verre verleden van de aarde: veertig miljoen jaar geleden warmde het water van de zee enorm snel op en bereikte een piek in temperatuur. Hoe zit dit precies? Vond deze opwarming wereldwijd plaats, in alle oceanen van de aarde? En kunnen we zoiets in de toekomst verwachten? Marlow laat Mark zien hoe zij met behulp van microscopisch kleine fossielen op zoek is naar antwoorden.
Soms vergeten we wel eens hoeveel water er op aarde is: twee derde van de aarde is bedekt met zeeën en oceanen. Dat is zoveel water, dat de temperaturen van oceanen een heel belangrijke rol spelen in het klimaat op aarde. Veranderingen in oceaantemperatuur kunnen zeestromen laten verschuiven, en het oceaanleven is afhankelijk van de juiste temperatuur. Het is een van de redenen waarom Marlow zo graag wil weten hoe warm de zee in het verleden is geweest.
TIPPING POINT?
Wanneer je naar het verleden van de aarde kijkt is de veranderlijkheid van de oceaantemperatuur goed zien. Veertig miljoen jaar geleden werd de zee geleidelijk warmer, gevolgd door een hele plotselinge piek in de temperatuur. Was dat een tipping point? Als we daarachter komen, kan dat helpen om te voorspellen wat er met onze huidige opwarming gaat gebeuren. Kunnen we in de toekomst ook plotselinge versnellingen in de opwarming van de oceanen en onze planeet verwachten?
DINO'S
Maar een thermometer kun je niet terug in de tijd sturen, dus het is niet zo gemakkelijk om de precieze temperatuur van zo’n lange tijd geleden te achterhalen. Onderzoekers zijn aangewezen op andere meetmethodes. Marlow doet dit door heel kleine fossielen te bestuderen. Zo bekijkt zij fossiel plankton, zogenaamde dinoflagellaten, onder de microscoop. De verschillende soorten ‘dino’s’ die ze in aardlagen tegenkomt vertellen haar iets over de omgevingsfactoren in die periode.
Andere eencelligen, zogenaamde Archaea, vormen een ander hulpmiddel. Archaea maken bij verschillende temperaturen een verschillende verhouding moleculen. Aan de hand van deze fossielen is te beredeneren hoe warm het miljoenen jaren geleden was. Aardwetenschappers zoals Marlow noemen deze beestjes een proxy: iets dat je kunt meten, als plaatsvervanger van iets waar je naar op zoek bent (de temperatuur).
RECONSTRUEREN
Marlow zal in haar onderzoek de fossielen gebruiken om de temperatuur in de periode rond veertig miljoen jaar geleden preciezer te reconstrueren. Was er overal een plotselinge temperatuurpiek, en hoe is die ontstaan? De fossielen haalt Marlow uit sedimentkernen, die ze met een grondboor uit de aarde haalt – bijvoorbeeld in Texas, op haar eerste grote veldwerk. Daar ligt gesteente van de juiste ouderdom relatief dicht aan het oppervlak, zodat ze daar goed bij kan. Veertig miljoen jaar geleden was daar een ondiepe zee. Verder is van die plek is ook nog weinig bekend over de omstandigheden van die tijd, dus dit onderzoek vult een gat in Marlows dataset.