Stoffige ijstijden

Tijdens ijstijden waren er veel grote vlakten zonder enige begroeiing. De sterke wind had vrij spel en nam enorme hoeveelheden stof op in de atmosfeer, waar het stof de kou zelfs verstekte. De koude lucht transporteerde het stof naar de oceanen en zelfs naar het ijs op Antarctica. Dit wereldwijde fenomeen is nu nog terug te vinden in ijs- en oceaanboorkernen.

Stofstormen komen veel voor in gebieden met weinig begroeiing. Het stof kan echter ook verplaatst worden over duizenden kilometers afstand, zelfs tot in Nederland. In de ijstijden was er minder begroeiing aanwezig door diverse redenen, waardoor de wind vrij spel had. Zo kon meer stof op de ijskap op Antarctica en in de oceanen terechtkomen. Stoffige ijstijden dus. Dit nieuws werd vorige week gepubliceerd in Nature en Science.

Kale vlakten
In ijstijden groeiden de ijskappen op Antarctica en Groenland en ontstonden ijskappen in noordelijk Europa, Azië en Noord-Amerika. Door de kou verhuiden bomen en planten naar lagere breedten, een kale vlakte achterlatend. Stof kon zo met de wind worden getransporteerd over grote afstanden, net zoals nu het geval is met stof uit de Sahara.

Met het toenemen van het ijs op het land daalde de zeespiegel. In de laatste ijstijd was de zeespiegelstand zelfs 120 m lager dan tegenwoordig. Ook hierdoor kwamen enorme stukken oceaan droog te liggen. Omdat hier geen vegetatie op groeide, kon de wind gemakkelijk stof opnemen.

Ook een afname van neerslag (koude lucht kan immers minder waterdamp bevatten), een toename van winden, een dalende grondwaterspiegel en het verplaatsen van materiaal door gletsjers bespoedigden de opname van stof door wind tijdens de ijstijden.


_{Deze gigantische stofstorm reisde vanuit Azië over de Pacifische Oceaan naar de Verenigde Staten in april 2001. Bron: NASA}

Stof in ijskernen
Een gedeelte van het stof van de kale vlakten in Zuid-Amerika kwam terecht op Antartica. Dit blijkt uit onderzoek aan een Antarctische ijskern (EPICA Dome C). Deze kern gaat tot 800.000 jaar terug in de tijd en bevat acht ijstijden (glacialen) afgewisseld met warme perioden (interglacialen). Maar liefst 25 keer zoveel stof werd in ijslagen uit de ijstijden gevonden ten opzichte van ijslagen uit warme perioden.

De temperatuur en de hoeveelheid stof bleken steeds beter te koppelen bij afkoelend klimaat. Eén reden hiervoor is de vergroting van het onbegroeide oppervlak. Een tweede, mogelijke reden is een afname in neerslag. Koudere lucht kan immers minder waterdamp bevatten. Hierdoor kwam het stof minder snel op het aardoppervlak terecht en eerder op het verre Antarctica.


_{Paralelle stofwolken boven de Rode Zee, januari 2006. Bron: NASA}

Stof in oceaankernen
Ook van equatoriale, Pacifische oceaanboorkernen is het stofgehalte gemeten. De vier boorkernen gaan tot 500.000 jaar terug en beslaan vijf ijstijden. Het stofgehalte is bepaald met behulp van het element thorium. De herkomst van het stof uit de Pacifische kernen is Azië en het noorden van Zuid-Amerika.

Ook hier betekende een ijstijd een toename van stof in de oceaan. In dit geval werd er 2,5 maal zoveel stof gevonden in ijstijden als in warme perioden. Nog belangrijker is dat de pieken en dalen van het stofgehalte overeen komen met de ijskern van Antarctica. De toename van stof in ijstijden komt dus op grote schaal voor, wellicht op wereldwijde schaal.


_{Op Mars (linker plaatje) komen vergelijkbare stofstormen voor als op aarde. Stofstormen op Mars kunnen echter ook op groot gedeelte van de planeet woeden. Bron: NASA}

Stof beïnvloedt klimaat
In stofdeeltjes zit het mineraal ijzer, een belangrijke voedingsstof voor micro-organismen in de oceaan. Meer micro-organismen gebruiken meer koolstofdioxide (CO2), waardoor er meer koolstof naar de diepe oceaanbodem dwarrelt. Dit betekent een afname van het broeikasgas CO2 in de atmosfeer en dus een mogelijke temperatuursdaling. Daarnaast zorgen veel typen stof voor het dimmen van zonlicht in de atmosfeer. Veel stof is dus niet alleen een gevolg van een ijstijd maar versterkt deze ook!


_{Stofwolken boven de Arabische Zee, oktober 2007. Bron: NASA}

Het beetje stof dat we af en toe in Nederland ontvangen en de stofstormen in de Sahara stellen dus eigenlijk niet zo veel voor in deze warme periode. Voor stofhappen in Nederland moeten we nog even wachten op de volgende ijstijd.

_{©Kennislink}