NGV-Geonieuws 45 artikel 331

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Mei 2003, jaargang 5 nr. 10 artikel 331

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 45! Op de huidige pagina is alleen artikel 331 te lezen.

<< Vorig artikel: 330 | Volgend artikel: 332 >>

331 Warmere intervallen binnen ijstijden veroorzaakt door vrijkomend methaangas
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Sedimentologie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !


GASHYDRATEN

In de zeebodem komen grote hoeveelheden gashydraten (een soort 'ijsachtige' massa van methaangas met daaraan chemisch gebonden kristalwater) voor. Het plotseling vrijkomen van grote hoeveelheden daarvan lijkt de langgezochte verklaring te zijn voor het voorkomen van warmere intervallen (interstadialen) binnen ijstijden. Waar de afwisseling van ijstijden en tussenijstijden goed verklaard kan worden met behulp van astronomische factoren (fluctuaties in scheefstelling aardas, ellipticiteit van de aardbaan, etc.), daar bleef het optreden van veel van de temperatuurfluctuaties binnen de ijstijden tot nu toe onbegrepen. Er is over de oorzaken veel gespeculeerd (waarbij ook het uiteenvallen van gashydraten in methaangas en water genoemd is), maar duidelijke aanwijzingen voor of tegen dergelijke speculaties waren niet aanwezig. Nu hebben drie onderzoekers van het Woods Hole Oceanographic Institution een wel heel duidelijke aanwijzing voor het verband tussen methaangas en interstadialen gevonden.

In de laatste ijstijd werden in het Santa Barbara Bekken (Verenigde Staten) sedimenten afgezet die zowel uit de koudere als de warmere intervallen van die ijstijd stammen. In de sedimenten uit de warmere intervallen troffen de onderzoekers sterk verhoogde concentraties aan van organische stoffen die afgescheiden worden door microorganismen die zich voeden met methaan. Dat wijst erop dat het water plotseling hogere concentraties methaangas moet hebben bevat. Dat gas kan - bij gebrek aan andere mogelijke bronnen - alleen afkomstig zijn uit de zeebodem. Bekend is dat daar in de loop der tijd grote hoeveelheden gashydraten (een ijsachtige substantie die bestaat uit voornamelijk methaan met gebonden kristalwater) zijn geaccumuleerd (de hoeveelheid koolstof die in de zeebodem aanwezig is in de vorm van gashydraten is aanzienlijk groter dan de hoeveelheid koolstoffen in alle kolen-, olie- en gasreserves samen!), en dat dergelijke gashydraten bij verstoring van de zeebodem kunnen uiteenvallen in water en methaangas. Dat brengt verdere verstoringen teweeg, waardoor nog meer gashydraat dissocieert. Op deze wijze kunnen binnen zeer korte tijd extreem grote hoeveelheden methaangas vanuit de zeebodem in het zeewater, en vandaar in de atmosfeer terecht komen. Methaan heeft een sterker broeikaseffect dan bijv. kooldioxide (CO2); een plotseling vrijkomen van veel methaangas kan daardoor een mondiale opwarming tot gevolg hebben.

De onderzoekers vonden dat het bodemwater in het centrale deel van het bekken (dat meer dan 500 m diep is) gedurende bijna alle afgelopen 66.000 jaar vrijwel geen zuurstof bevatte, en dat er per jaar minder dan een miljoen ton methaangas vrijkwam: ideale omstandigheden voor de microorganismen met een op methaan gebaseerde stofwisseling. De methaanconcentratie moet echter soms snel zijn gestegen. Het duidelijkst was dat 44.100 jaar geleden. Toen moet in heel korte tijd ca. 90 miljoen ton methaangas zijn vrijgekomen. Dat leidde niet alleen tot grootschalige zuurstofonttrekking aan het oppervlaktewater - waardoor veel eencellige diertjes zoals foraminiferen geheel verdwenen - maar ook tot een sterke (maar onbekende) verhoging van de methaanconcentratie in de atmosfeer, waardoor binnen de laatste ijstijd een interstadiaal optrad.

Referenties:
  • Hinrichs, K.-U., Hmelo, L.R. & Sylva, S.P., 2003. Molecular fossil record of elevated methane levels in Late Pleistocene coastal waters. Science 299, p. 1214-1217.

N.B.: een iets afwijkende vorm van dit bericht werd geplaatst in de bijlage 'Wetenschap en Onderwijs' van NRC Handelsblad (22 maart 2003).

Afbeelding www.enn.com/enn-news-archive/1999/11/111999/hydrate.jpg uit: ENN


Copyright NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl