Door deze onverwachte oorzaak neemt de CO2-opname van de Zuidelijke Oceaan af

Normaal gesproken zorgt ijzer voor een snellere groei van algen. Maar op de West-Antarctische ijskap gebeurt iets anders. En dat is geen goed nieuws voor de opwarming van de aarde.

IJzer werkt als een soort mest voor algen. Maar een sedimentkern die in 2001 op meer dan 5 kilometer diepte uit de Zuidelijke Oceaan is gehaald, laat zien dat een hoge aanvoer van ijzer de groei van algen helemaal niet versnelt.

Minder goed oplosbaar

“Normaal gezien stimuleert een toegenomen ijzeraanvoer in de Zuidelijke Oceaan de algengroei, wat leidt tot een grotere opname van CO2 door de oceaan”, legt hoofdonderzoeker Torben Struve van de Universiteit van Oldenburg uit. Vermoedelijk gebeurt dat nu niet doordat de mineralen sterk zijn verweerd. Dat betekent dat een groot deel van het ijzer dat tijdens vroegere warme periodes de oceaan bereikte een minder goed oplosbare vorm had.

Op basis van deze resultaten concludeert het onderzoeksteam dat klimaatverandering de opname van CO2 in de Zuidelijke Oceaan kan verminderen als de West-Antarctische ijskap blijft krimpen.

Wereldwijde afkoeling

Te weinig ijzer is vaak wat de algengroei in de wateren rond Antarctica tegenhoudt. Volgens eerdere studies bracht sterke wind tijdens koude periodes ijzerrijk stof van de continenten naar de oceaan. In regio’s ten noorden van het Antarctisch Polair Front, een grens waar koud Antarctisch water warmer noordelijk water ontmoet, hielp dat stof om algen te bemesten en de opname van koolstofdioxide door de Zuidelijke Oceaan te vergroten. Deze extra koolstofopname droeg bij aan een versterking van de wereldwijde afkoeling aan het begin van de ijstijden.

Uit de bestudeerde sedimentkern bleek echter dat de ijzerinput piekte tijdens warme intervallen in plaats van tijdens glaciale perioden. De grootte en samenstelling van de deeltjes in de kern lieten bovendien zien dat de dominante ijzerbron niet stof was, maar ijsbergen die van West-Antarctica afkalfden. “Dit herinnert ons eraan dat het vermogen van de oceaan om koolstof op te nemen niet vaststaat”, reageert onderzoeker Gisela Winckler, hoogleraar aan de Columbia Climate School.

Gevoelig voor klimaatverandering

De studie helpt ook te verduidelijken hoe gevoelig de West-Antarctische ijskap is voor klimaatverandering, aldus Struve. Verschillende recente studies wijzen erop dat het ijs in dit deel van Antarctica zich op grote schaal heeft teruggetrokken tijdens de laatste interglaciale periode, ongeveer 130.000 jaar geleden, toen de temperaturen ruwweg vergelijkbaar waren met die van vandaag. “Onze resultaten tonen ook aan dat er in die periode veel ijs in West-Antarctica verloren is gegaan”, zegt Struve.

Het uiteenvallen van de ijskap, die plaatselijk enkele kilometers dik was, leidde tot veel ijsbergen, die sediment van het onderliggende gesteente schraapten en dit vervolgens afzetten terwijl ze noordwaarts dreven en smolten. De sedimentkern wijst erop dat er vooral aan het einde van ijstijden en tijdens piekinterglaciale omstandigheden bijzonder veel ijsbergen aanwezig waren.

Minder beschikbaar

“Wat hier van belang is, is niet alleen hoeveel ijzer de oceaan binnenkomt, maar ook in welke chemische vorm”, zegt Winckler. “Deze resultaten laten zien dat door ijsbergen aangevoerd ijzer veel minder biologisch beschikbaar kan zijn dan eerder werd aangenomen, wat fundamenteel verandert hoe we denken over koolstofopname in de Zuidelijke Oceaan.”

Onder de West-Antarctische ijskap bevindt zich volgens de onderzoekers waarschijnlijk een laag geologisch zeer oud, sterk verweerd gesteente. Steeds als de ijskap tijdens vroegere interglaciale perioden kromp en er meer ijsbergen afbraken, voerden die ijsbergen grote hoeveelheden verweerde mineralen aan naar de aangrenzende Zuidelijke Stille Oceaan, terwijl de algengroei laag bleef. “We waren erg verrast door deze bevinding, omdat in dit deel van de Zuidelijke Oceaan de totale hoeveelheid ijzerinput niet de bepalende factor was voor algengroei”, zegt Struve.

Met het oog op de toekomst kan de krimp van de West-Antarctische ijskap door de opwarming van de aarde omstandigheden creëren die vergelijkbaar zijn met die tijdens de laatste interglaciale periode. “Op basis van wat we tot nu toe weten, stort de ijskap waarschijnlijk niet op korte termijn in, maar we zien wel dat het ijs daar al dunner wordt”, zegt Struve.

Verdere terugtrekking van het ijs kan de erosie van verweerde gesteentelagen door gletsjers en ijsbergen versnellen. Daardoor kan de CO2-opname in de Zuidelijke Oceaan verminderen, waardoor de aarde nog harder opwarmt.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Waarom juist de dikste bomen cruciaal zijn voor het klimaat en Antarctisch ijs smolt razendsnel tijdens warm Plioceen. Of lees dit artikel: Een brandende wereld: wat sporen van houtskool ons vertellen over klimaatverandering in de prehistorie.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: