Onderzoekers reconstrueren de geschiedenis van het zeeniveau

February 21, 2018 Fossiele koraalriffen als sleutel tot 6000 jaar ontwikkeling

De zeespiegel stijgt volgens de huidige voorspellingen tussen 80 en 180 centimeter aan het eind van de eeuw. Voor een gedetailleerde effectbeoordeling is het belangrijk om te weten hoe de zeespiegel zich in de recente geologische geschiedenis heeft gedragen. In een nieuwe studie heeft een internationaal onderzoeksteam nu voor het eerst een centimeter nauwkeurige reconstructie van de zeespiegel in het centrale deel van de Stille Oceaan over de afgelopen 6000 jaar gepubliceerd.

De huidige wereldwijde stijging van de zeespiegel is een direct gevolg van klimaatverandering. Volgens de huidige berekeningen zorgen smeltende gletsjers en de opwarming van het oceaanwater ervoor dat het oceaanniveau aan het eind van deze eeuw 80 tot 180 centimeter hoger zal zijn. Maar deze cijfers weerspiegelen alleen regionale ontwikkelingen. Als je wilt weten hoe het volume van het zeewater precies verandert, heb je meer gedetailleerde informatie nodig over de dynamiek van het zeeniveau over lange perioden. Een blik in het verleden kan helpen. Omdat het zeeniveau in voorgaande millennia zelden constant was, was de permanente verandering echter de regel.

In het internationale tijdschrift Nature Communications heeft een groep onderzoekers uit Frankrijk, Zwitserland, Canada en het GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel nu een centimeternauwkeurige geschiedenis van het zeeniveau in het centrale deel van de Stille Oceaan over de afgelopen 6.000 jaar gepubliceerd.

Voor hun studie bestudeerden de onderzoekers in de periode van 2012 tot 2015 micro-atollen op twaalf eilanden in de Stille Oceaan, die worden gevormd door speciale steenkoralen van het geslacht Porites. Deze miniatuuratollen hebben diameters tussen de tien centimeter en acht meter. "Fossiele koraalriffen zijn lang gebruikt als getuigen van vroegere waterstanden, omdat ze alleen relatief dicht onder het wateroppervlak groeien. Maar de nauwkeurigheid is beperkt omdat het groeibereik meestal tussen de 0 en 20 meter onder water ligt, "legt Prof. Dr. med. Anton Eisenhauer van GEOMAR, een van de co-auteurs van het onderzoek.

De koralen van het geslacht Porites groeien echter direct aan het wateroppervlak en vervolgens horizontaal op de grens tussen water en lucht. "Het feit dat we het voor het eerst gebruikten als zeespiegelindicator was doorslaggevend voor de precieze uitspraak over de hoogte van het zeeniveau in het verleden," legt Eisenhauer uit. Het fossiel, vandaag de dag deels boven de waterlijn, moest echter ook exact gedateerd worden. De onderzoekers konden de leeftijd van de monsters tot op enkele tientallen jaren of zelfs jaren nauwkeurig bepalen. Hiervoor gebruiken ze de zogenaamde uranium-thorium methode, die is gebaseerd op het feit dat de verhoudingen van de elementen uranium en thorium in de monsters worden vergeleken met de verhoudingen ten tijde van de vorming van het koraal.

Uit de analyse van de gegevens blijkt dat het zeeniveau in Frans-Polynesië tussen 6000 en 4000 jaar voor vandaag gestaag is gestegen tot het een maximale waarde bereikte van ongeveer een meter boven het huidige niveau. Sindsdien is het zeeniveau weer gedaald, de reden voor het bestaan van de tropische eilandwereld met talloze koraalatollen in de Stille en Indische Oceaan. Stijging en daling weerspiegelen het smelten van de ijskappen en de dynamiek van het pakijs op Antarctica. De werkelijke dynamiek van het oceaanvolume sinds de laatste zeespiegelstijging kan worden berekend door complexe wiskundige berekeningen uit de verkregen zeespiegelcurve.

De gegevens laten zien dat zelfs na de klimatologische piek en de maximale zonnestraling 6000 jaar geleden, de zeespiegel nog eens 1,5 tot 2,5 meter steeg met een snelheid tussen 0,3 en 0,5 millimeter per jaar. "Deze extra bijdrage van smeltwaterinput wordt verondersteld afkomstig te zijn van smeltend pakijs uit Antarctica. De resultaten laten ook zien dat de zeespiegel in de afgelopen 6.000 jaar slechts maximaal 300 jaar stabiel is gebleven binnen nauwe grenzen, maar verder een hoge mate van dynamiek vertoont, "aldus professor Eisenhauer.

Deze kennis zal ook worden gebruikt voor toekomstige schattingen van het verwachte niveau van de zeespiegel. "De huidige, door de mens veroorzaakte stijging verschilt echter in één factor van de aardhistorische gebeurtenissen: deze gaat veel sneller," benadrukt professor Eisenhauer.

Link naar het onderzoek: https://www.nature.com/articles/s41467-017-02695-7.