Er is een duidelijk verband tussen het verdwijnen van het zee-ijs en de opwarming van de permafrost. Het ontdooien van die permanent bevroren gebieden heeft grote invloed op ons klimaat. Uit onderzoek in grotten naar kalksteenafzettingen van anderhalf miljoen jaar oud, blijkt dat in een periode met zee-ijs, stalactieten niet groeiden.

Een van de deelnemende wetenschappers aan dit onderzoek onder leiding van Dr. Anton Vaks van de Geological Survey of Israel en Dr. Andrew Mason van de Universiteit van Oxford, was dr. Sebastian Breitenbach. Deze geoloog deed aan de Ruhruniversiteit in Bochum al veel onderzoek naar kalksteenafzettingen in grotten.

Voorspelling over uitstoot broeikasgassen

Volgens schattingen zou de Noordpool in de zomer over 10 tot 20 jaar ijsvrij kunnen zijn. “Gegevens uit het verleden suggereren dat dit ernstige gevolgen zal hebben voor de permafrostbodem. Als het zou ontdooien kunnen grote hoeveelheden CO2 en methaan in de atmosfeer vrijkomen. Dat versnelt weer de opwarming van de aarde”, aldus de Breitenbach.

De dynamiek van de permafrostbodem en vooral de reactie op de huidige temperatuurstijging zijn belangrijk voor betere voorspellingen over hoe de uitstoot van broeikasgassen uit de permafrostbodem zich zal ontwikkelen.

Sebastian Breitenbach verzamelde begin deze eeuw al stalactieten in de Botovskaja-grot in Siberië. De onderzoekers hebben deze en vele andere monsters nu kunnen dateren. Zo ontdekten ze tijdvensters waarin stalactieten in de grotten groeiden en die waarin de groei werd onderbroken. Tijdvensters zonder stalactietgroei wijzen op permafrost. Als de grond boven de grot permanent bevroren is, kan er geen regen of smeltwater doorheen sijpelen waardoor de stalagmieten in de grot zouden kunnen groeien.

Het team vergeleek de aldus geïdentificeerde tijdvensters met en zonder permafrost met analyses van andere onderzoeksgroepen die periodes met meer of minder Arctisch zee-ijs hadden gereconstrueerd; vooral in de zomer. De gegevens passen bij elkaar: In perioden zonder zee-ijs was er ook aanzienlijk minder permanent bevroren grond in Noord-Siberië.

Datering met de uraniumloodmethode

Het is niet eerder gebeurd dat er zulke oude monsters werden bestudeerd. “Je hebt monsters nodig uit het noorden, waar permafrost is, die ook dateerbaar moet zijn,” zegt Breitenbach. In de huidige studie hebben wetenschappers van de Universiteit van Oxford de monsters gedateerd met behulp van de uraniumloodmethode.

“Dergelijke analyses zijn echter alleen mogelijk met veel moeite en in super schone laboratoria zoals die van de Universiteit van Oxford”, zegt Sebastian Breitenbach. “Omdat er overal lood in de lucht zit, dat de monsters vervuilt.”

In een eerdere studie had de onderzoeksgroep de uranium-thoriummethode gebruikt, die minder complex is, maar slechts een betrouwbare datering tot ongeveer 500.000 jaar in het verleden mogelijk maakt. De uraniumloodmethode maakt het ook mogelijk om vele miljoenen jaren in het verleden te dateren.

Een samenvatting van het artikel in Nature vindt u via deze link. 

Ook interessant:

Calcietkristallen verraden vroegere klimaatschommelingen

Met puin bedekte gletsjers als gevolg van de opwarming van de aarde