De wereldzeeën lijken vrij willekeurig in de verschillende windrichtingen te klotsen, maar niets is minder waar. Onder het oppervlak vinden er allerlei (tot op zekere hoogte) voorspelbare stromingen en waterkolken plaats. Nieuw onderzoek laat zien dat er een verrassende 2,4 miljoen jaar durende cyclus bestaat waarbij diepzeecirculaties in kracht toe- en afnemen.
Die cyclus is gekoppeld aan de hoeveelheid zonne-energie die onze planeet absorbeert en aan klimaatverandering op de hele lange termijn. De grote aanjager hiervan is de aantrekkingskracht tussen Mars en de Aarde. Daardoor ontstaan immense draaikolken op de oceaanbodem die de boel flink opschudden. Mogelijk kunnen deze wervelingen, ook wel ‘eddies’ genoemd, zelfs het risico op het uitdoven van de Warme Golfstroom verkleinen.
Een halve eeuw aan oceaanboringen
Franse en Australische wetenschappers hebben onderzocht of de stromingen op de oceaanbodem krachtiger of trager worden in een warmer klimaat. Ze berekenden hoe de oceaancirculatie over miljoenen jaren wordt beïnvloed door de aantrekkingskracht van Mars en doen suggesties om met de nieuwe kennis bestaande klimaatmodellen te verbeteren. De ontdekte cycli hebben overigens niets te maken met de huidige, door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.
Cycli van 2,4 miljoen jaar
Meer dan een halve eeuw aan wetenschappelijke boorgegevens uit de bodem van de diepzee op honderden locaties over de hele wereld zijn gebruikt om de kracht van diepzeestromingen door de tijd heen te doorgronden. De wetenschappers legden sedimentaire verschuivingen en veranderingen in de baan van de Aarde naast elkaar en ontdekten zo de 2,4 miljoen jaar lange cycli, die ook wel ‘astronomische grote cycli’ worden genoemd.
“We waren verrast toen we deze cycli van 2,4 miljoen jaar aantroffen in onze sedimentaire gegevens uit de diepzee. Er is maar één manier om ze uit te leggen: ze zijn gekoppeld aan de interactie tussen Mars en de Aarde in hun baan rond de zon”, legt onderzoeker Adriana Dutkiewicz van de Universiteit van Sydney uit.
Interfererende zwaartekrachtvelden
Collega Dietmar Müller verduidelijkt: “De zwaartekrachtvelden van de planeten in het zonnestelsel interfereren met elkaar. Deze interactie, die we resonantie noemen, verandert de excentriciteit van de planeten, een astronomische maatstaf om aan te geven hoe dicht hun banen bij een perfecte cirkel liggen.”
Het warmere deel van een cyclus valt samen met een toename van het aantal breuken in het diepzeesediment, wat komt door een krachtigere circulatie in de buurt van de oceaanbodem. Deze diepe golfbewegingen zijn een belangrijke oorzaak geweest van de vroegere opwarming van de oceanen. Mogelijk kunnen ze ook in de toekomst de effecten van een haperende Noord-Atlantische Drift temperen, opperen de wetenschappers. Deze AMOC (Atlantic meridional overturning circulation) drijft de Golfstroom aan en zorgt voor een gematigd klimaat in Europa.
Aanjager van Warme Golfstroom
“We weten dat er op zijn minst twee afzonderlijke mechanismen zijn die bijdragen aan de kracht van diepwatermenging in de oceanen. De AMOC is er daar een van, maar diepe oceaanwervelingen lijken in warme klimaten ook een belangrijke rol te spelen. Het effect hiervan op het transport van watermassa’s van lage naar hoge breedtegraden en omgekeerd is lang niet zo groot als dat van de AMOC, maar we mogen de eddies niet onderschatten”, zegt Müller.
Deze eddies zijn gigantische draaikolken die vaak de diepe zeebodem bereiken, wat resulteert in erosie van de bodem en grote ophopingen van sediment, vergelijkbaar met zand- of sneeuwbanken, die we contourieten noemen. “Uit onze diepzeegegevens van de afgelopen 65 miljoen jaar blijkt dat warmere oceanen een krachtigere diepe circulatie hebben. Het zou goed kunnen dat deze heftige eddies voorkomen dat de Golfstroom in de nabije toekomst gaat vertragen of verdwijnen, zoals sommige wetenschappers voorspellen”, aldus Dutkiewicz.
Betere klimaatmodellen
Het is nog niet mogelijk om de complexe wisselwerking tussen alle processen die de dynamiek in de diepzee en het oceaanleven aansturen, exact te voorspellen. Maar de onderzoekers zijn hoopvol dat hun nieuwe inzichten gaan helpen bij de ontwikkeling van betere klimaatmodellen.
