NGV-Geonieuws 19

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift

• 200 Rocky Mountains herbergt ongekend veel gletsjers
• 201 New York bedreigd door zeespiegelrijzing
• 202 Noordelijk deel van Peloponnesus stijgt snel
• 203 Organisch materiaal in bodem toont industrialisatie
• 204 Invloed van zon op klimaat steeds duidelijker

  << Vorige uitgave: 18 | Volgende uitgave: 20 >>

200 Rocky Mountains herbergt ongekend veel gletsjers Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Uit het Rocky Mountain National Park, in de omgeving van Denver, waren zes gletsjers bekend. Daaraan zijn er nu meer dan honderd toegevoegd. Dat gebeurde na een onderzoek in het centrale, ruige deel van de Rocky Mountains (bij de lezers van 'Arendsoog' beter bekend als 'het Rotsgebergte'), langs de toppen die de waterscheiding vormen tussen de Atlantische en de Stille Oceaan. Omdat het onderzoek beperkt bleef tot het nationale park, mag worden aangenomen dat ook elders in de Rocky Mountains veel meer gletsjers voorkomen dan tot nu toe bekend was.




Volgens een bericht van de Geologische Dienst van de Verenigde Staten is deze bevinding - die gebaseerd is op een onderzoek van de geoloog Jonathan Achuff dat overigens slechts een zomer in beslag nam - om twee redenen opvallend. In de eerste plaats wordt aangenomen dat de mondiale temperatuurstijging zorgt voor een voortdurende afname van de grootte van gebergtegletsjers, en daarmee op den duur voor hun verdwijnen; 'nieuwe' gletsjers zouden erop kunnen wijzen dat die trend niet algemeen geldig is. In de tweede plaats is het nationale park een van de meest intensief onderzochte delen van de Rocky Mountains; dat bij noch het vroegere veldonderzoek, noch vanaf luchtfoto’s het grote aantal gletsjers werd ontdekt, is moeilijk te verklaren als ze er 'altijd' al zijn geweest.

De gletsjers waarom het gaat zijn niet al te opvallend. De meeste liggen zeer hoog (boven de 3650 m), in nauwelijks door de zon bereikte, noordwaarts gerichte kommen ten oosten van de waterscheiding. Bovendien zijn ze grotendeels of geheel bedekt met steen en gruis, afkomstig van bij vorst versplinterde stukken rotswand. Toch bleek het mogelijk om, toen de gletsjers eenmaal in kaart waren gebracht, sommige op luchtfoto’s terug te vinden. Ook de vergelijking van oude en nieuwe luchtfoto’s leverde, evenals de vergelijking van beide met de huidige situatie, overigens een verrassing op. Volgens de staf van het park komt duidelijk naar voren dat tenminste sommige van de nu gevonden gletsjers een voortdurende groei te zien geven.

Het verschijnsel van aangroeiende gletsjers is overigens niet helemaal onbekend: ook in Scandinavië komt dit voor. Daar wordt de aangroei wel verklaard door toegenomen neerslag (in de vorm van sneeuw) op de gletsjers als gevolg van meer aanvoer van vochtige lucht uit zee. In de Rockies gaat dat uiteraard niet op; mogelijk speelt daar de uitbreiding van Denver met - net als andere steden - een wat warmer microklimaat een rol doordat de warmere lucht gedurende de zomer zorgt voor meer bewolking waaruit neerslag kan vallen.

Momenteel worden voorbereidingen getroffen om het onderzoek in de komende zomer voort te zetten, waarbij boorkernen uit gletsjerijs zullen worden genomen, en mogelijk ook de ijsbeweging via satellieten zal worden geregistreerd. Tevens bestaat het voornemen om met seismisch onderzoek de omvang en dikte van de ijsmassa’s nauwkeuriger vast te leggen.

Referenties:

• Verringia, J.B., 2001. Geologists surprised to find glaciers. AP 2001.10.04.18.40 ET.

N.B.: een iets afwijkende versie van dit bericht werd onder de titel 'Geoloog vindt veel nieuwe gletsjers in de Rocky Mountains' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap & Onderwijs' van NRC Handelsblad (13 november 2001).

Afbeelding uit: http://www.uvm.edu/whale/GlaciersGlacialAges.html

201 New York bedreigd door zeespiegelrijzing Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Een groep Amerikaanse onderzoekers maakt zich ernstig zorgen over de toekomst van New York. Zij komen op basis van hun onderzoek tot de conclusie dat de door hen verwachte zeespiegelrijzing tot grote schade zal leiden.

Volgens Vivien Gornitz, Stephen Couch en Ellen Hartig zal de huidige zeespiegelstijging zich in de nabije toekomst versneld voortzetten als gevolg van het broeikaseffect. De zeespiegelstijging zal volgens de onderzoekers over vijftig jaar 18-60 cm hoger staan dan nu, over tachtig jaar zelfs 19-68 cm. De stijgende zeespiegel zal een toenemende erosie bewerkstelligen op talrijke plaatsen langs de 2400 km lange kustlijn in de onmiddellijke omgeving van het dichtbewoonde gebied dat gerekend kan worden tot New York. Deze kust is toch al aan erosie onderhevig, maar bovendien zullen planten op de kweldergebieden (ook wel schorren genaamd) - waar zoutminnende vegetatie slib bij overstromingen invangt en zou plaatselijk bijdraagt aan uitbouw van de kust - door de toenemende overstromingen onvoldoende kans meer krijgen om zich te ontwikkelen. Daarmee wordt ook de uitbouw van de kwelders vrijwel onmogelijk.

Het kustgebied staat toch al onder grote druk van de groeiende bevolking. Die nam tussen 1960 en 1995 gemiddeld met 17% toe, plaatselijk was er zelfs een verdubbeling van het aantal bewoners. Deze bewoners van de kusten zullen in de nabije toekomst worden geconfronteerd met een toenemend aantal overstromingen, mede omdat de 'dempende' werking van de kwelders zal verminderen of zelfs geheel verdwijnen. De frequentie van grote overstromingen, zoals die nu eens per eeuw plaatsvinden, zal daarbij toenemen. De onderzoekers verwachten dat zo’n overstroming in het midden van deze eeuw gemiddeld eens per 19-68 jaar zal optreden, en aan het eind van deze eeuw eens per 4-60 jaar.

Referenties:

• Gornitz, V., Couch, S. & Hartig, E.K., 2001. Impascts of sea level rise in the New York City metropolitan area. Global and Planetary Change 32, p. 61-88.

202 Noordelijk deel van Peloponnesus stijgt snel Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Waar sommige Italiaanse steden dreigen te verdrinken door bodemdaling, daar komen in Griekenland juist gebieden omhoog. Dat blijkt onder meer het geval te zijn met het noordelijk deel van de Peloponnesus. Op het schiereiland Perachora, aan de zuidoostkust van de Golf van Corinthe, is daarvan het bewijs gevonden in de vorm van niveaus met nissen die de zee op verschillende tijdstippen heeft uitgehold in de klifkusten.


DOOR GOLVEN UITGEHOLDE KLIF WESTZIJDE BAAI VAN HERAION BIJ PERACHORA

De aan Engelse universiteiten verbonden onderzoekers, Steve Kershaw en Li Guo, vonden op een aantal locaties lang de kust dergelijke vooral door golfwerking op zeeniveau ontstane nissen, waarbij ze drie niveaus konden onderscheiden. Een daarvan ligt op het huidige zeeniveau, en kan dus worden verklaard door de golfwerking bij de huidige zeespiegelstand. De twee andere niveaus moeten, om geologische redenen die hier te ver zouden voeren, na de laatste ijstijd zijn gevormd, dus gedurende de laatste 10.000 jaar.

Omdat die twee niveaus boven het huidige zeeniveau liggen, moet de zeespiegel destijds dus relatief hoger hebben gelegen dan nu. Na de ijstijd is de zeespiegel echter, door het afsmelten van de landijskappen, echter vrijwel voortdurend gestegen; na de laatste ijstijd heeft de zee ook nooit zo hoog gestaan als nu. De nissen in de klifkust boven het huidige zeeniveau kunnen daarom alleen worden verklaard door aan te nemen dat het land ter plaatse nog sneller is gestegen dan de zeespiegel. Dat wijst op tektonische activiteit, wat overigens niet verwonderlijk is gezien verschuiving van Afrika naar het noorden; door de botsing tussen Afrika en Europa treden langs de noordkust van de Middellandse Zee niet alleen aardbevingen en vulkanisme op, maar zijn ook de Alpen opgeheven. Een nog overtuigender bewijs dat het gebied bij de Golf van Corinthe wordt opgeheven, is dat de twee niveaus met 'hooggelegen' nissen niet overal even ver boven het huidige zeeniveau liggen, maar scheef staan. Dat geeft aan dat niet het hele gebied als een massieve steenklomp wordt opgeheven, maar dat het om plaatselijke opheffingen gaat.

De auteurs hebben hierbij kunnen vaststellen dat die opheffing gedurende ongeveer de laatste 6000 jaar sneller is gegaan dan de zeespiegelstijging. Dat is juist vanaf het moment dat de zeespiegel al tot minder dan 10 m onder het huidige niveau was gestegen, en nog maar langzaam verder steeg. Kennelijk zij er in de laatste 6000 jaar twee perioden geweest waarin de zeespiegelstijging en de opheffing van het gebied ongeveer even snel gingen; in die perioden kregen de golven de tijd om de nissen uit te hollen die nu boven het zeeniveau liggen.

Referenties:

• Kershaw, S. & Guo, L., 2001. Marine notches in coastal cliffs: indicators of relative sea-level change, Perachora Peninsula, central Greece. Marine Geology 179, p. 213-228.

Afbeelding onder voorbehoud van rechten beschikbaar gesteld door Steve Kershaw en tevens toestemming van Elsevier Science.

203 Organisch materiaal in bodem toont industrialisatie Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Het blijkt mogelijk om de industrialisatie van een gebied te reconstrueren op basis van de chemische kenmerken van de bodem ter plaatse. Geologen van de University of Indiana voerden daartoe onderzoek uit aan de hand van boorkernen uit een moerassig gebied, waarbij zij vooral letten op de concentratie, het type en de afmetingen van deeltjes zogeheten antropogeen organisch materiaal, dat wil zeggen organisch materiaal zoals steenkool, steenkoolas en cokes dat in de bodem terecht is gekomen door menselijke activiteit. Tot nu toe werden voor zulk onderzoek vooral metingen gedaan van de concentraties van zware metalen in de bodem, maar dat is een methode die vaak tot discussies leidt omdat lokaal ook van nature hoge concentraties van zware metalen kunnen voorkomen.

Het eerste voorkomen van het antropogeen organisch materiaal valt volgens het onderzoek precies samen met het tijdstip waarop de industrialisatie van het gebied begon. Dat blijkt uit het feit dat tegelijk de concentratie zink, lood en mangaan begint toe te nemen. De verspreiding van deze industrie-gerelateerde elementen naar een vrijwel onbewoond moerasgebied verklaren de onderzoekers doordat deze elementen in de vorm van sulfiden als coatings op door de industrie uitgestoten asdeeltjes met de wind mee werden verspreid. Deze zwavelverbindingen reageerden na hun depositie in het moeras met het daar van nature reeds aanwezige organische materiaal.

Bacteriën zetten het zwavelhoudende materiaal vervolgens om in het mineraal pyriet (zwavelsulfide). Dat verklaart volgens de onderzoekers het duidelijke verband tussen de hoeveelheid pyriet en de hoeveelheid antropogeen organisch materiaal. Interessant hierbij is dat deze relatie zowel benedenwinds van het industriële gebied als bovenwinds werd gevonden, al zijn de concentraties van beide stoffen uiteraard aanzienlijk lager in het gebied waarvandaan de overheersende wind kwam. Ook werd in de diverse richtingen een duidelijke afname van de concentraties sporenelementen en antropogeen organisch materiaal gevonden met toenemende afstand van de bron; daarnaast spelen locale hydrologische parameters (zoals de richting en intensiteit van de stroming van oppervlaktewater en grondwater) hierbij een significante rol. Waar het moeras in het verleden door overstromingen werd getroffen, is bovendien de concentratie van de diverse 'industriële, stoffen hoger dan waar dat niet het geval is.

Een en ander betekent dat er een betrouwbare nieuwe methode is gevonden om de mate van industriële activiteit vast te stellen, ook al worden nu - door rookgasreiniging - veel minder stoffen uitgestoten dan vroeger het geval is.

Referenties:

• Mastalerz, M., Souch, C., Filippelli, G.M., Dollar, N.L. & Perkins, S.M., 2001. Anthropogenic organic matter in the Great Marsh of the Indiana Dunes National Lakeshore and its implications. International Journal of Coal Geology 46, p. 157-177.

N.B.: een iets afwijkende versie van dit bericht werd onder de titel 'Industrialisatie blijkt te reconstrueren uit bodemkenmerken' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap & Onderwijs' van NRC Handelsblad (27 oktober 2001).

204 Invloed van zon op klimaat steeds duidelijker Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Kleine veranderingen in de zonneactiviteit, tot uiting komend in een minimale hoeveelheid meer of minder zonneenergie die per tijdseenheid de aarde bereikt, kan grote veranderingen hebben voor het klimaat op aarde. Dit is lange tijd fel bestreden (vooral door 'groenen' en politici), maar de aanwijzingen - zo niet bewijzen - worden steeds duidelijker.

De oceanograaf Gerard Bond van het Lamont-Doherty Earth Observatory en zijn collega’s hebben nu aangetoond dat in de afgelopen 12.000 jaar de negen perioden waarin de temperatuur in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan daalde, een gevolg is van de uitbreiding van het koude noordelijke water naar het zuiden. De ritmische fluctuaties tussen een hogere en een lagere temperatuur volgende fluctuaties in de concentraties van de radioactieve isotopen koolstof-14 en beryllium-10. Omdat deze twee isotopen in de atmosfeer worden gevormd onder invloed van kosmische straling, en omdat de hoeveelheid kosmische straling die tot de directe nabijheid van het aardoppervlak kan doordringen direct samenhangt met de zonneactiviteit, moet dus worden geconcludeerd dat de uitbreiding van koud oceanisch water - en daarmee een belangrijke factor die bijdraagt aan temperatuurschommelingen - direct samenhangt met de activiteit van de zon.

Dit is uiteraard een punt dat aandacht verdient bij overwegingen met betrekking tot het beleid ten aanzien van het broeikaseffect, want wellicht speelt de mens dus - opnieuw - een veel geringere rol dan de natuurkrachten. Ook in het nabije verleden blijkt dat het geval te zijn geweest. Vanaf het midden van de zeventiende eeuw tot de eerste decennia van de achttiende eeuw trad er een koude periode op die samenvalt met een periode van sterk verminderde zonneactiviteit (het zogeheten Maunder Minimum). Amerikaanse onderzoekers hebben een algemeen circulatiemodel toegepast om de temperatuurverschillen te analyseren die optraden tussen het Maunder Minimum en een eeuw daarna, toen de zonneactiviteit gedurende enkele tientallen jaren juist relatief groot was. Ze stelden daarbij vast dat het relatief koude klimaat gedurende het Maunder Minimum een gevolg moet zijn geweest van een afname in de sterkte van de zogeheten Arctische en Noord-Atlantische Oscillatie. Daardoor trad op diverse continenten regionaal een afkoeling op die vijfmaal zo groot was als de gemiddelde temperatuurdaling op aarde. Daarmee is een 'hefboom' duidelijk geworden waarmee een relatief geringe verandering van de zonneintensiteit grote gevolgen kan hebben voor het klimaat. Nu zitten we in een periode waarin de hefboom zorgt voor hogere temperaturen.

Overigens merkt de glacioloog Richard Alley (van de Pennsylvania State University) op dat hiermee nog niet alle vraagstukken omtrent de huidige opwarming van de aarde zijn opgelost. Zo is het effect dat de mate van zonneintensiteit heeft veel groter dan verklaarbaar met de huidige klimaatmodellen. Hij acht het mogelijk dat de effecten worden versterkt doordat een geringe opwarming van het oceaanwater al kan leiden tot veranderingen in het patroon van zeestromen.

Referenties:

• Bond, G., Kromer, B., Beer, J., Muscheler, R., Evans, M.N., Showers, W., Hoffmann, S., Lotti-Bond, R., Hajdas, I. & Bonani, G., 2001. Persistent solar influence on North Atlantic climate during the Holocene. Science 294, p. 2130-2136.
  
• Haigh, J.D., 2001. Climate variability and the influence of the sun. Science 294, p. 2109-2111.
  
• Kerr, R.A., 2001. A variable sun paces millennial climate. Science 294, p. 1431-1433.
  
• Shindell, D.T., Schmidt, G.A., Mann, M.E., Rind, D. & Waple, A., 2001. Solar forcing of regional climate change during the Maunder Minimum. Science 294, p. 2149-2152

Copyright © NGV 1999-2010
webmaster@geologischevereniging.nl