Tijdens de laatste ijstijd ongeveer 20, 000 jaar geleden, ijzerhoudend stof fungeerde als meststof voor marien fytoplankton in de Stille Zuidzee, CO . promoten ₂ vastlegging en dus de glaciale afkoeling van de aarde. Maar waar kwam het stof vandaan? Onderzoekers onder leiding van Dr. Torben Struve, geowetenschapper aan de Universiteit van Oldenburg, Duitsland, hebben deze open vraag van de klimaatgeschiedenis onderzocht, wat ook relevant is met betrekking tot de huidige klimaatverandering.

Met behulp van sedimentkernen van de zeebodem, ze ontdekten dat een groot deel van het stof dat destijds in de zuidelijke Stille Zuidzee was afgezet, een extreem lange weg had afgelegd. Tot 80 procent van het stof kwam uit wat nu het noordwesten van Argentinië is, van waaruit het door de heersende westenwinden bijna volledig over de hele wereld werd getransporteerd. Na een reis van maximaal 20, 000 kilometer, het droeg aanzienlijk bij aan de verhoogde invoer van ijzer in de glaciale Stille Zuidzee. De stofinvoer uit Australië, die vandaag de dag domineert in de Stille Zuidzee, slechts een ondergeschikte rol gespeeld. Het onderzoeksteam heeft deze nieuwe inzichten in de mechanismen van natuurlijke ijzerinbreng in de Zuidelijke Oceaan gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

"We hebben de chemische vingerafdruk van het stof geanalyseerd en vergeleken met geologische gegevens van verschillende continenten. Dit was arbeidsintensief werk, als een legpuzzel, " zegt Struve, een postdoctoraal wetenschapper in de onderzoeksgroep "Marine Isotope Geochemistry" aan het University's Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM). Het team omvatte zowel onderzoekers van zijn groep als collega's van het Alfred Wegener Institute-Helmholtz Center for Polar and Marine Research, Bremerhaven (Duitsland), en van de Columbia University, New York (VS).

De onderzoekers bemonsterden 18 sedimentkernen uit de Stille Zuidzee tussen Antarctica, Nieuw-Zeeland en Chili, een studiegebied dat ongeveer zo groot is als Rusland. Vervolgens, ze onderzochten de chemische samenstelling van het stof in de monsters. "Dit stof komt uiteindelijk van steen, die karakteristieke eigenschappen heeft, afhankelijk van de plaats van herkomst en de geologische geschiedenis, zodat elke bron zijn eigen signatuur heeft, ’ legt Struve uit.

De onderzoekers richtten zich op sporenmetalen, in het bijzonder zeldzame aardelementen en specifieke isotopen, dat zijn varianten van verschillend gewicht, van de elementen neodymium, lood en strontium. Deze handtekening wordt gedurende miljoenen jaren bewaard en geeft dus betrouwbare informatie over de oorsprong van gesteentedeeltjes, zelfs na 20, 000 jaar.

In die tijd, de laatste ijstijd was op zijn hoogtepunt. Volgens de resultaten, westenwinden bliezen stofdeeltjes van de oostkant van de centrale Andes in Zuid-Amerika over de Atlantische Oceaan en de Indische Oceaan. Als zodanig, het ijzerhoudende stof werd eenmaal over de hele wereld vervoerd voordat het werd afgezet op de middelste breedtegraden van de Stille Zuidzee. Aangezien algen in deze wateren gewoonlijk ijzer missen als cruciale voedingsstof voor groei, ijzerhoudend stof fungeert tot op de dag van vandaag als een natuurlijke meststof.

Zoals alle planten, fytoplankton - microscopisch kleine algen - neemt koolstof op door middel van fotosynthese en vermindert zo het aandeel koolstofdioxide (CO ₂ ) in de atmosfeer. Volgens Struve, de sterk toegenomen aanvoer van ijzerhoudend mineraal stof in dit zeegebied, voornamelijk uit Zuid-Amerika, zou kunnen helpen verklaren "hoe de aarde in die tijd zo koud kon zijn geworden".

Het was al bekend dat de ijzertoevoer tijdens de laatste ijstijd veel hoger was dan tijdens de huidige warme periode. "Maar we waren verrast toen we ontdekten dat de bronnen en transportroutes van het stof totaal anders waren dan vandaag en ook anders dan we hadden verwacht."

Het onderzoeksteam concludeert dat de ongebruikelijk hoge stofemissies uit Zuid-Amerika een belangrijke bijdrage moeten hebben geleverd aan de reductie van CO ₂ in de atmosfeer van de ijstijd. De invoer van ijzerhoudend mineraal stof verminderde de CO ₂ niveau van de atmosfeer met maximaal 40 ppm ("parts per million"). Dit komt overeen met bijna de helft van de natuurlijke CO ₂ variatie in de atmosfeer in de afgelopen 400, 000 jaar wat neerkomt op 100 ppm. Om dit in perspectief te plaatsen, sinds het begin van de industrialisatie, antropogene emissies hebben de CO . verhoogd ₂ niveau van ongeveer 280 tot ongeveer 415 ppm.

Vandaag, in het studiegebied is geen stof uit Zuid-Amerika te bespeuren. "De opwarming van de aarde heeft de wind en de omgevingsomstandigheden in de bronregio's veranderd, "Struve zegt, die de sedimentkernen blijft bestuderen. Samen met zijn collega's hij wil uitzoeken hoe de samenstelling van het stof is veranderd sinds het hoogtepunt van de ijstijd en hoe dit mogelijk heeft bijgedragen aan klimaatverandering.