Onderzoekers hebben een manier gevonden om veranderingen in de snelheid van diepzeestromen in kaart te brengen met behulp van de meest bescheiden materialen - modder. De aanpak, gerapporteerd in het journaal Diepzeeonderzoek, deel I , zou wetenschappers een betere basis kunnen bieden om het gedrag van oude oceaanstromingen te begrijpen en, in een tijd van toenemende bezorgdheid over klimaatverandering, kan hen helpen te beoordelen welk niveau van fluctuatie als reden tot bezorgdheid kan worden beschouwd.

Handelend als gigantische transportbanden, oceaanstromingen transporteren water opgewarmd door de krachtige stralen van de zon over de evenaar naar de polen. Terwijl het water afkoelt en zijn warmte afgeeft aan de atmosfeer, gebieden in het noorden en zuiden profiteren van de warme lucht. Beurtelings, stromingen reguleren de temperatuur langs de evenaar door een ontsnappingsroute te bieden voor een deel van de hitte.

De snelheid van oceaanstromingen is enorm variabel, maar wetenschappers maken zich steeds meer zorgen dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering hun natuurlijke stroom verandert. Als stijgende zeetemperaturen en verhoogde niveaus van zoet water door smeltende ijskappen de stroming vertragen, dit kan grote schade aanrichten aan wereldwijde weersystemen en de vitale rol die ze spelen in het tegengaan van de ongelijke verdeling van zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, belemmeren.

Om volledig te begrijpen wat er tegenwoordig met stromingen gebeurt en of het buitengewoon is, onderzoekers moeten zich een beeld vormen van hoe ze zich in de loop van de tijd hebben gedragen.

Moderne stroommeters van staal en kunststof worden pas sinds de jaren zestig veel gebruikt om stromingen ver onder het oppervlak te volgen, om een ​​idee te krijgen van hoe stromen van nature fluctueren over lange perioden, wetenschappers vertrouwen op proxy's - zoals veranderingen in de tijd in de natuurlijke radioactiviteit van deeltjes.

Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek onder leiding van professor Nick McCave, Fellow aan St John's College en emeritus hoogleraar aan de afdeling Aardwetenschappen, Universiteit van Cambridge, heeft een manier gevonden om de grootte van modderdeeltjes die op de oceaanbodem zijn afgezet te gebruiken om veranderingen te meten in de snelheid waarmee oceaanstromingen stromen, biedt wetenschappers een ander middel om patronen in oude stroomsnelheden te identificeren.

Stromen pikken modderdeeltjes op en voeren ze mee, grotere korrels laten vallen als ze langzamer gaan. Overuren, een record van de grootte van deeltjes die op de oceaanbodem zijn afgezet, is opgebouwd in sedimentlagen.

Voor de studie, McCave bezocht verschillende diepzeemodderafzettingen nabij de oostkust van de Verenigde Staten, IJsland en Portugal waar moderne stroommeters in gebruik zijn geweest. Vanaf onderzoeksschepen stuurden de onderzoekers instrumenten naar diepten tot vier kilometer onder water en haalden er "kernen" uit. of monsters van sediment, van de oceaanbodem.

De gemiddelde snelheid van sedimentatie in de oceanen van de wereld is ongeveer twee tot drie centimeter per duizend jaar, maar in de modderhopen deed McCave onderzoek naar de afzetting van 50 centimeter per duizend jaar, waardoor de onderzoekers een dwarsdoorsnede van sedimentlagen krijgen met een veel duidelijker beeld van hoe lagen van modderdeeltjes overeenkomen met tijdsperioden.

McCave haalde de records uit de stroommeters en onderzocht ze op een gemiddelde stroomsnelheid. Vervolgens, uit de kernen, hij nam de bovenste twee centimeter sediment en zocht naar kleine deeltjes van meer dan 10 micron, waarbij een micron gelijk is aan een miljoenste van een meter.

Door de grootte van de modderkorrels te vergelijken met de gegevens van de huidige meters, McCave was in staat om te kalibreren hoe de grootte van modderdeeltjes zich verhoudt tot de huidige snelheid.

McCave zei:"Hoewel de kalibratie niet nauwkeurig genoeg was om te zeggen wat de exacte huidige snelheid was gedurende een bepaald jaar van de geschiedenis, het kan een nauwkeurige meting geven van hoeveel huidige snelheid is veranderd tussen twee tijdstippen - bijvoorbeeld tussen een ijstijd en een warme periode zoals het heden. Dat is ongeveer 20, 000 jaar. Maar de variabiliteit van de stroming in de Atlantische Oceaan sinds het begin van de 19e eeuw kan ook worden gevolgd en blijkt nauw verband te houden met temperatuurveranderingen.

"Het gebruik van modder als stroommeter geeft ons een andere manier om naar langetermijntrends te kijken en zou kunnen resulteren in verbeterde computermodellering die beter rekening houdt met de stroming van de diepe oceaan. We weten dat de snelheden van oceaanstromingen enorm kunnen variëren, maar het hebben van gegevens die patronen laten zien die verder teruggaan in de tijd dan de afgelopen 50 jaar, zou ons kunnen vertellen welk niveau van fluctuatie alarmbellen zou moeten doen rinkelen."