© NWT, 2008. Niets uit deze uitgave mag worden ... - Falw.vu

© NWT, 2008. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd of openbaar worden gemaakt
zonder toestemming van Uitgeverij Veenmagazines.

www.nwtonline.nl 40 Tekst Marlies ter Voorde
nwt 4 41
De ramp inspireerde tot de Hollywood-film The Day After Tomorrow en gaf aanleiding tot
allerlei speculaties over een naderende mini-ijstijd. Welk mysterieus natuurverschijnsel
zorgde er aan het eind van de laatste ijstijd voor dat de aarde opeens opnieuw bevroor,
allerlei dieren uitstierven en de eerste Amerikaanse indianen verdwenen
de
dag
wereld
dat de
bevroor
Je kúnt natuurlijk je SUV laten
staan, de terrasverwarming uitzetten
en de wasdroger de deur uit doen om de opwarming
van de atmosfeer tegen te gaan.
Maar ook een groot meer leeg laten lopen
in de oceaan schijnt te helpen. Of anders
wel de inslag van een buitenaards object.
Dat zijn momenteel althans de meest gehoorde
verklaringen voor de plotselinge afkoeling
die de aarde een kleine dertienduizend
jaar geleden doormaakte, en die
ongeveer duizend jaar lang aanhield – een
episode van ijzige koude die geologen kennen
als de ‘Jonge Dryas’.
In de overgangsperiode van de laatste ijstijd,
het Weichselien, naar de warme tijd
waarin we nu leven, het Holoceen, kwamen
op het noordelijk halfrond enkele zeer
sterke klimaatschommelingen voor. En de
Jonge Dryas – vernoemd naar het toendraplantje
de achtster (Dryas octopetala) – was
van die schommelingen zonder twijfel de
heftigste en de meest raadselachtige.
Zo’n 12.900 jaar geleden trok de ijstijd zeer
snel en abrupt aan. Binnen tien tot twintig
jaar veranderde het klimaat in Europa van
gematigd en vergelijkbaar met wat we nu
hebben, tot extreem koud. Het kwik duikelde
tien tot vijftien graden omlaag. Op
vele plaatsen in Nederland en België raakte
de bodem permanent bevroren; en voor de
kust van Portugal dreven ijsbergen. Twaalf
eeuwen lang hield de vrieskou aan, tot de
temperatuur rond 11.700 jaar geleden weer
snel opliep, met een toename van ruim zes
graden Celsius in amper vijftig jaar tijd.
De overgang van het Weichselien naar het
Holoceen kun je nog verklaren door de veranderende
stand van de aarde ten opzichte
van de zon. Maar vanwaar die andere, zeer
snelle omslagen in het klimaat Het is een
vraag die de wetenschap steeds meer bezighoudt.
Ónze wereld is immers ook aan het
opwarmen. Kunnen wij ook opeens in een
ijstijd schieten
Vulkaanwinter De zee zat erachter, is sinds
ongeveer de jaren negentig de meest
gehoorde verklaring voor de Jonge Dryas.
Het is een scenario dat ook ten grondslag
lag aan de kaskraker The Day After Tomorrow:
door een plotselinge verandering in
het stromingspatroon van de Atlantische
Oceaan werd de oceaancirculatie zwakker,
waardoor het water minder warmte van het
zuiden naar het noorden kon vervoeren –
een redenering die onderbouwd wordt door
het feit dat Antarctica in diezelfde periode
juist opwarmde.
Volgens onder meer Hans Renssen van de
Vrije Universiteit Amsterdam is de verstoring
van de zeestroming in elk geval de enige
redelijke verklaring voor de plotselinge
kou van de Jonge Dryas. Renssen ontwerpt
computermodellen die de processen nabootsen
die het klimaat beïnvloeden. Hij
wijst erop dat er sprake moet zijn geweest
van een soort domino-effect: door de temperatuurdaling
op het noordelijk halfrond
kon de hoeveelheid zeeijs zich uitbreiden,
en aangezien ijs zonlicht reflecteert en
werkt als een isolatielaag voor het zeewater
eronder, zal het zich uitbreidende zeeijs
zelf weer een extra temperatuurdaling met
zich hebben meegebracht. Bovendien

www.nwtonline.nl 42 Foto’s Han Kloosterman
nwt 4 43
zorgde de kou voor minder begroeiing en
daardoor voor meer opwaaiend zand en stof
in de atmosfeer. Door dit stof werd het zonlicht
tegengehouden en koelde het nog verder
af. “Een zichzelf versterkend mechanisme
dus,” zegt Renssen.
Voor Renssen en zijn collega’s is de grote
vraag niet waaróm de afkoeling plaatsvond
– maar hoe het kwam dat de sterkte van de
oceaanstroming zo plotseling afnam. Het
meest gehoorde scenario, al sinds de jaren
tachtig, is dat de stroming werd verstoord
door een enorme plens smeltwater. Centraal
daarbij staat het Agassiz-meer, een
enorme binnenzee van smeltwater die zich
had opgehoopt in Noord-Amerika, ter hoogte
van de huidige Great Lakes. Aan het begin
van de Jonge Dryas zou het meer opeens
vrije doorgang naar het oosten hebben
gekregen, waarbij zo’n 9,5 miljoen liter zoet
water via de Hudson Baai in de Atlantische
Oceaan terechtkwam. En zoet water in een
zoute oceaan, dat verstoort het evenwicht.
Einde verhaal Toch niet. Er is een probleem,
legt Renssen uit. “Dat het scenario
werkt, laten de computermodellen ons
zien. Het probleem is alleen dat we helemaal
geen sporen van zo’n zoetwaterplas
hebben gevonden in de boorgegevens die
beschikbaar zijn van deze locatie. In het
landschap zie je wel sporen van de enorme
vloedgolf die voorbij moet zijn gekomen,
maar daar hebben we weer problemen met
de datering. Het leeglopen van het Agassizmeer
zou ook wel eens pas zo’n duizend
jaar later kunnen zijn begonnen.”
Renssen en zijn groep onderzoeken nu dan
ook andere mogelijke oorzaken voor het
plotselinge vrijkomen van zoet water. Zomaar
een toevallige uitschieter in de natuurlijke
variatie, misschien De belangrijkste
boodschap die Renssen en collega’s
van hun computermodellen meekrijgen, is
dat oorzaken vaak onverwachte gevolgen
hebben. De mechanismen die bepalen hoe
ons klimaat eruit ziet, werken immers op
elkaar in. Dat kan demping van de effecten
geven, maar net zo goed kettingreacties
veroorzaken die tot zeer plotselinge catastrofes
kunnen leiden. Zelfs doodnormale,
natuurlijke variaties in de oceaanstroming
kunnen dan opeens de evenwichtstoestand
tijdelijk verstoren, zoals fysisch-oceanograaf
Carl Wunsch van het Massachusetts
Institute of Technology (MIT) vorige maand
nog aantoonde in het vakblad Nature Geophysics.
Spoor van een ramp In zowel Amerika
(boven) als België (onder) duidt een zwart,
verkoold bodemlaagje het begin van de Jongere
Dryas aan. Gezichtsbedrog en toeval, of
de aanwijzing van een meteorietinslag
ties verspreid over Noord-Amerika, en uit
het Belgische Lommel.
De bewijsstukken bestaan voornamelijk uit
op aarde zeldzaam materiaal (zoals het element
iridium) en uit vervormde gesteenten
die kennelijk zo’n hoge temperatuur en
druk hebben doorstaan dat een komeetinslag
de enig mogelijke verklaring lijkt. Ook
vonden de onderzoekers verkoolde restanten
organisch materiaal, kennelijk afkomstig
van enorme bosbranden. Bovendien
valt het begin van de Jonge Dryas samen
met het uitsterven van grote groepen dieren,
waaronder de wolharige mammoet, de
mastodont, de reuzenluiaard en de sabeltandtijger,
en het plotselinge einde van de
‘Clovis-cultuur’ van indianen die destijds
Noord-Amerika bevolkten.
Eén van de auteurs van het PNAS-artikel is
Han Kloosterman, een 76-jarige geoloog en
oud-medewerker van diverse mijnbouwbedrijven
in West-Afrika en Zuid-Amerika,
die al sinds 1977 geïntrigeerd is door de zogenoemde
‘Usselo-laag’. Dat is het Europese
equivalent van de Amerikaanse ‘Clovislaag’,
waarin de sporen zijn gevonden. “In
Europa verdwenen het reuzenhert, de holenleeuw
en de holenbeer”, vertelt Kloosterman.
“Maar de meest spectaculaire verandering
was het plotselinge einde van de
Magdaléniencultuur in Frankrijk en in
Spanje, bekend van de grotschilderingen.”
Volgens Firestone en zijn collega’s werd de
afkoeling in de Jonge Dryas maar gedeeltelijk
rechtstreeks door de inslag veroorzaakt
– bijvoorbeeld doordat opgeworpen stof,
sulfaten en rook ten gevolge van de bosbranden
het zonlicht blokkeerden en een
vulkanische winter veroorzaakten. Maar
ook Firestone ziet een veranderende oceaanstroming
uiteindelijk als een belangrijk
onderdeel van het mechanisme. Met één
cruciaal verschil: volgens hem zou die veroorzaakt
kunnen zijn door een inslag in de
ijskap zelf, waarbij grote brokken ijs in de
oceaan terecht zouden zijn gekomen.
Boorkernen Maar niet iedereen is overtuigd.
Wim Hoek van de Universiteit van
Utrecht zet kanttekeningen bij het artikel
van Firestone. Hij werkt met boorkernen
waaruit hij informatie over de snelle klimaatveranderingen
aan het einde van de
laatste ijstijd achterhaalt, maar van sporen
van een inslag is hij vooralsnog nooit iets
tegengekomen. “Je moet iedere hypothese
serieus nemen, en we zijn ons materiaal nu
met deze nieuwe invalshoek opnieuw aan
Bosbranden Maar er is nog een heel andere
mogelijkheid. Misschien begon de Jonge
Dryas wel letterlijk met een knal: een
komeet- of meteorietinslag in de Noord-
Amerikaanse ijskap. Dat idee werd eind
vorig jaar gelanceerd door een groep van 26
wetenschappers, onder leiding van een isotoop-expert
met de toepasselijke naam
Richard Firestone, van het Lawrence Berkeley
National Laboratory in Californië. In
het vakblad Proceedings of the National
Academy of Sciences (PNAS) beschreven ze
in oktober 2007 sporen van wat wel eens de
inslag van zo’n buitenaards object kan zijn
geweest. Firestone en collega’s hadden die
aangetroffen in een dunne sedimentlaag,
net onder de donkergekleurde bodemlaag
die de basis van de Jonge Dryas markeert.
De bewijzen die de onderzoekers presenteerden,
waren afkomstig van diverse locahet
bekijken”, zegt Hoek. “Maar in mijn ogen rammelt de theorie
van Firestone wel hier en daar.”
Zijn belangrijkste kritiek is dat de gegevens van Firestone niet bepaald
van de meest geschikte lokaties afkomstig zijn. Hoek: “Eén
van de belangrijkste klimaatarchieven die we hebben, is de Groenlandse
ijskap. Dit ijs is opgebouwd uit jaarlagen en dus perfect te
dateren, en de geschiedenis van de atmosfeer over de laatste tienduizenden
jaren is er in detail uit af te lezen. Hierin zou een inslag
zeker geregistreerd moeten zijn.” Hetzelfde geldt voor bijvoorbeeld
boorkernen uit de diepzee – mooie, onverstoorde opeenvolgingen
van sedimenten, waaruit koudeperioden goed zijn af te lezen. “Verschillende
vulkaanuitbarstingen zijn nauwkeurig in dit soort archieven
opgetekend, bijvoorbeeld door aslagen die we erin terug
kunnen vinden, terwijl die meestal maar een regionale invloed
hebben. Waarom zijn in dit soort archieven dan nooit aanwijzingen
gevonden voor de wereldwijde ramp waarover Firestone het
heeft”
Ook op het bewijs dat Firestone wél gebruikt, heeft Hoek veel aan
te merken. Neem de bosbranden: “Die dennenbossen stonden er
net zo’n 250 jaar toen de koude inviel; dan is een dennenboom wel
zo’n beetje aan zijn einde toe. En dood hout wil wel branden. Daarvoor
is helemaal geen komeetinslag nodig.”
Bovendien zou de datering van onder meer het Belgische laagje
rammelen en baseert Firestone zich voornamelijk op bodems waarin
gedurende een zeer lange periode maar heel weinig sediment
Gezocht: meteoorkrater
Bij een goede meteoorinslag – en zeker een recente –
hoort een goede krater. Maar van zo’n krater ontbreekt
in het geval van de Jongere Dryas nog ieder
spoor.
Aanvankelijk opperde het team van Richard Firestone
dat de zogeheten ‘Carolina Bays’ wellicht te maken
hebben met de ramp die de Jongere Dryas zou hebben
ingeluid. Die ‘baaien’ zijn honderdduizenden,
raadselachtige, ellipsvormige deuken in het landschap
van de Amerikaanse oostkust (zie foto). In
Firestones visie moet het buitenaardse object hoog
boven de aarde uiteen zijn gespat en in duizenden
stukken zijn neergekomen. Maar de datering geeft
problemen, zegt Wim Hoek van de Universiteit
Utrecht. “Die depressies waren er al 27.000 jaar geleden.
Dus als ze al door een inslag zijn veroorzaakt,
dan moet dat ruim voor de Jonge Dryas geweest zijn”.
Andere onderzoekers hebben er al op gewezen dat er
in de Carolina Bays nog nooit restjes van meteorietstenen
zijn gevonden.
Het punt van de inslagkraters verdient nader onderzoek,
vindt ook Firestone zelf. “Maar het is natuurlijk mogelijk
dat de inslag op de ijskap plaatsvond. Dan zal je weinig
tot geen sporen in het landschap terugvinden.”

www.nwtonline.nl 44
Illustratie Karin Schwandt
is afgezet. Zodoende baseert Firestone zich
op een laagje van slechts een paar centimeter
dik – hij leest als het ware de samenvatting,
in plaats van het hele geschiedenisboek.
Dat maakt fouten waarschijnlijker;
andere critici hebben al geopperd dat de
hoge concentratie iridium gewoon een
kwestie is geweest van indikken.
Onzin, vindt Kloosterman. “Om in een
zandlaagje dat na dertienduizend jaar nog
altijd niet is versteend iridium en nanodiamanten
te laten ontstaan door indikking,
klinkt erg innovatief. Daaraan zouden esoterische
natuurwetten te pas moeten komen
die mij niet bekend zijn.”
Volgens Kloosterman is de Clovis-laag geen
gewone sedimentlaag, maar betreft het een
soort stuifzand, dat bovendien gebleekt lijkt
door plotselinge hitte. “Het zand is veel witter
dan dat van de lagen eromheen. Tel daarbij
op dat er te veel iridium in zit, maar ook
nanodiamanten, fullerenen en isotopen met
buitenaardse signatuur. Het is overduidelijk
dat het hier gaat om een inslaglaag”, zegt hij.
Mastodont Ook Firestone is niet erg onder
de indruk van de kritiek uit Utrecht. “Als
je met iets nieuws komt, is het logisch dat
je sceptische reacties krijgt”, zegt hij laconiek.
Om vervolgens in het verweer te
schieten: “Het klopt dat de Belgische gegevens
moeilijk waren te dateren, maar voor
de Amerikaanse locaties gold dat niet.
Archeologen hebben hier uitgebreid onderzoek
gedaan naar de werktuigen uit de Clovis-cultuur,
en deze met de koolstofmethode
gedateerd. Daarin zit een spreiding
van vijftig tot honderd jaar, wat erg nauwkeurig
is voor iets dat 13.000 jaar geleden
gebeurde.”
Dat er hoe dan ook een inslag heeft plaatsgevonden,
lijdt volgens Firestone geen enkele
twijfel. “Welke andere verklaring is er
voor het massale uitsterven van zoogdieren,
de enorme reductie in het aantal Clovis-indianen,
de plotselinge afkoeling van
de aarde en de door ons gevonden aanwijzingen
dat dit allemaal op hetzelfde tijdstip
plaatsvond Het lijkt me onwaarschijnlijk
dat dat toeval is.”
Dat de rampspoed onder mensen en zoogdieren
tot dusver juist werd toegeschreven
aan de plotseling ingevallen kou, lijkt hij
daarbij echter over het hoofd te zien. Evenals
het feit dat er – hoe kan het ook anders
– ook andere inzichten bestaan over het
tijdstip van uitsterven van de megafauna.
Volgens Dick Mol, onderzoeksmedewerker
van het Natuurhistorisch Museum Rotterdam,
begon het grote uitsterven in Amerika
al rond zestienduizend jaar geleden in
Alaska, en eindigde het juist bij aanvang
van de Jonge Dryas. Ook in Europa verdween
de megafauna al rond 14.500 jaar geleden,
stelt Mol – zestien eeuwen vóór de
Jonge Dryas. De wolharige mammoet daarentegen
floreerde juist tijdens het Jonge
Dryas in sommige gebieden in Siberië en
stierf erna pas uit, terwijl van het reuzenhert
en de Amerikaanse mastodont zelfs
nog exemplaren rondliepen tijdens het het
warmere tijdperk dat na de Jongere Dryas
aanbrak, het Holoceen.
Eén verontrustende constatering levert dat
allemaal wel op. Als er geen meteoriet in
het spel was, zou de gebeurtenis zich dan
kunnen herhalen In extreme mate en
voorzien van special effects en fysisch onmogelijke
bijverschijnselen is dat het scenario
dat ten grondslag ligt aan de kaskraker
The Day After Tomorrow: een enorm
stuk ijsschots breekt af van Antarctica en
legt de zeestroming plat, waarna er een ijstijd
uitbreekt. De serieuze versie daarvan
zingt al geruime tijd rond door de klimaatwetenschap.
Zo zou de Kleine IJstijd van
ongeveer 1430 tot 1850 erdoor verklaard
kunnen worden en sluit het VN-klimaatpanel
het IPCC het stilvallen van de stroming
niet uit. Ook het KNMI stelde enige tijd geleden
vast dat ‘mondiale opwarming de
kans op een abrupte, lokaal afkoelende klimaatverandering
vergroot’. Maar volgens
Renssen valt het allemaal wel mee. Geleidelijke
smelting van de Groenlandse ijskap
is niet te vergelijken met het catastrofale
leeglopen van het gigantische Agassizmeer.
Wel leert de Jonge Dryas dat het klimaat abrupt
grote veranderingen kan ondergaan, en
dat het klimaat gevoelig kan zijn voor veranderingen
in externe factoren. De mens draait
hierbij slechts aan één van de vele knoppen
die beschikbaar zijn om het klimaatsysteem
te regelen – maar hij draait wel stevig door.
Veel modelstudies laten zien dat de oceaancirculatie
zwakker wordt in de 21e eeuw,
door de extra toevoer van zoet water uit neerslag,
rivierwater en afsmeltend landijs. Diezelfde
modelstudies laten echter ook zien dat
het opwarmende effect van de toename aan
broeikasgassen sterker is dan het afkoelende
effect van een zwakker warmtetransport door
de oceanen. Netto nog steeds warmer klimaat
in de toekomst, dus. ●