NGV-Geonieuws 51 artikel 363

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Augustus 2003, jaargang 5 nr. 16 artikel 363

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

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 51! Op de huidige pagina is alleen artikel 363 te lezen.

<< Vorig artikel: 362 | Volgend artikel: 364 >>

363 Diepzeemangaanknol groeide volgens klimatologische cycli uit IJstijdvak
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over Mineralen ! Klik hier voor alle artikelen over (Paleo)Klimaat !     Klik hier om dit artikel af te drukken !


DE ONDERZOCHTE MANGAANKNOL

Een opgedregde mangaanknol van 5194 m diep in de Stille Oceaan blijkt 'groeiringen' te vertonen die cycli van ca. 100.000, 40.000 en 21.000 jaar: dezelfde cycli die verantwoordelijk zijn voor de grote temperatuurfluctuaties (inclusief afwisseling van ijstijden en interglacialen) in het IJstijdvak. Deze temperatuurfluctuaties zijn toe te schrijven aan astronomische factoren (veranderingen in de ellipticiteit van de aardbaan = excentriciteit; scheefstelling van de aardas ten opzichte van de aardbaan om de zon = obliquiteit; tolbeweging van de aardas = precessie). Dergelijke astronomische factoren blijken dus ook duidelijk invloed te hebben op de groei van mangaanknollen.

De Chinese en Duitse onderzoekers die het onderzoek uitvoerden, bekeken de knol onder meer microscopisch, waarbij bleek dat de aangroeiringen in feite bestaan uit meer of minder dikke laagjes die gelijke structuren vertonen als sommige gesteenten die door algen zijn opgebouwd (stromatolieten). Het buitenste laagje dat ze onderzochten was 1,3 mm dik; het werd (zoals uit radiometrische dateringen bleek) gevormd in 271.000 jaar (de aangroeisnelheid van de gehele knol werd bepaald op 4,5 mm per miljoen jaar). In dit laagje komen vier soorten cycli voor: laminae (15-18 micron dik), groepen laminae (58-67 micron), zones met groepen laminae (185-206 micron) en banden met laminaezones (402-454 micron).

Via (lijn) scanning elektron microscopie (SEM) werd de chemische opbouw bepaald op 200-2661 micron diep in de knol. Daarmee konden schommelingen in de omstandigheden ter plaatse worden bepaald. Ook werd op 200-1220 micron diep spectraalanalyse uitgevoerd, waaruit bleek dat er geen significante veranderingen optraden in het gehalte aan aluminium, mangaan en ijzer, evenmin als in de verhouding tussen ijzer en mangaan; desondanks werden ook hier duidelijke cycli aangetroffen. Combinatie van de gegevens over de aangroeisnelheid en de cycli, toont aan dat de cycli prachtig samenvallen met de astronomische cycli die we goed uit de ijstijden kennen. Het gaat om cycli van ca. 95.000 jaar (excentriciteit), 41.500 jaar (obliquiteit) en 24.000 jaar (precessie), alsmede om een cyclus van 14.000 jaar die nog niet goed is verklaard.

De met astronomische parameters verband houdende cycliciteit van de mangaanknol wordt door de onderzoekers in verband gebracht met veranderingen die de temperatuurfluctuaties bewerkstelligen in het patroon van oceanische stromingen, vooral met die van het zuurstofrijke Antarctisch Bodemwater. Veranderingen in zuurstofgehalte, stroomsnelheid, concentraties van opgeloste metalen, sedimentatiesnelheid en activiteit van microorganismen zijn van grote invloed op de groeipatronen van stromatolieten. Deze factoren variėren naar bekend met de afwisseling van glacialen en interglacialen, dus waarschijnlijk ook met geringere klimaatfluctuaties. Op deze wijze zouden astronomische factoren dus, via het oceanische circulatiepatroon, de aangroeisnelheid van mangaanknollen op de diepzeebodem beļnvloeden.

Referenties:
  • Han, X., Jin, X., Yang, S., Fietzke, J. & Eisenhauer, A., 2003. Rhythmic growth of Pacific ferromanganese nodules and their Milankovitch climatic origin. Earth and Planetary Science Letters 211, p. 143-157.

N.B.: een iets afwijkende vorm van dit bericht werd onder de titel 'Aangroei diepzeemangaanknol volgt klimaatfluctuaties' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap en Onderwijs' van NRC Handelsblad (12 juli 2003).

Afbeelding welwillend ter beschikking gesteld door Xiqiu Han (Key Laboratory of Submarine Geosciences, State Oceanic Administration, Hangzhou, China).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl