Waarom is het zoutgehalte van de oceaan zo belangrijk?

“Het zoutgehalte bepaalt, samen met temperatuur, de dichtheid van zeewater. Verschillen in dichtheid drijven oceaancirculatie aan: als water dicht genoeg is, zinkt het naar beneden. De circulatie die zo ontstaat verplaatst warm en koud water. Door een verandering van het zoutgehalte kan deze circulatie stilvallen, of misschien zelfs omdraaien. Daardoor kan het klimaat abrupt omslaan: een tipping point.”

“Met het opwarmen van de aarde komt er meer smeltwater van ijskappen terecht in de oceanen, en wordt het water daar minder zout. In een ijstijd blijft het zoute water juist achter. Het is belangrijk om zulke gebeurtenissen uit het verleden te kunnen reconstrueren. Je wilt voor de toekomst weten hoe snel een verandering kan optreden.”

Hoe pakken jullie dat aan?

“Om de temperatuur van het verleden te reconstrueren, bestaan al langer slimme methoden. Maar voor het reconstrueren van het zoutgehalte zijn er nog weinig directe methodes ontwikkeld. In ons onderzoek willen Gabriella en ik, samen met collega’s op het NIOZ, uitzoeken of het natriumgehalte in de skeletjes van  foraminiferen een goede proxy is: een meetbaar gegeven dat direct iets zegt over iets dat je niet meer kunt meten – zoals het zoutgehalte.”

Wat zijn foraminiferen?

“Foraminiferen zijn een familie van een heleboel eencellige soorten, en ze bestaan al oneindig lang. Als ze sterven, zinkt het skeletje naar de bodem. Dat maakt ze een goede kandidaat voor een proxy, want ze zijn terug te vinden in heel oude sedimenten. De skeletjes die de diertjes bouwen bestaan uit een bepaald type mineraal, calciet. Soms wordt in die structuur ook een natriumatoom gebouwd. Hoe dat precies zit weten we nog niet, maar uit eerder onderzoek bleek dat er meer natrium in de skeletjes zit als er meer zout in de zee aanwezig is.”

Esmee gaat in het lab onderzoeken of dit voor alle soorten foraminiferen geldt. Deels doet ze dat in het buitenland, op het Caribbean Netherlands Science Institute op St Eustatius. Daar komen namelijk belangrijke soorten voor die gebruikt worden bij reconstructies van het klimaat. Daarnaast gaat Esmee volgend jaar met andere onderzoekers op expeditie op de Rode Zee, om de methode te testen en verbeteren: klopt het dat je aan de hand van die skeletjes het zoutgehalte van het verleden kunt bepalen? Ze gaat daarvoor boren in de zeebodem, en uit de sedimentkernen die ze dan verzamelt zal ze de fossielen van de foraminiferen bestuderen.

Wat maakt het onderzoek zo interessant?

“Het gaat over zo lang geleden, dat kun je je niet voorstellen. Toch is het wel tastbaar: je kunt de sedimentkernen aanraken, en de ‘forams’ goed onder de microscoop bekijken. Ze zien er bovendien prachtig uit. Als ik ze onder de microscoop leg, kijk ik naar een hele andere wereld. Dat heeft iets magisch. Hoe de forams hun skelet bouwen is fantastisch. Ze beginnen met één bolletje en bouwen er steeds een kamertje bij. Het doet me denken aan mensen: ze gebruiken bouwstenen uit kun omgeving om een huis te construeren dat bescherming biedt tegen de buitenwereld.”