De oceaan herinnert zich via isotopen: Groenland herschrijft de 'neodymium-code' van de Noord-Atlantische Oceaan

In de Noord-Atlantische Oceaan worden al geruime tijd afwijkingen waargenomen in de vorm van abnormaal "niet-radiogeen" neodymium in sedimenten op de zeebodem. Wetenschappers interpreteerden deze signalen in het verleden vaak als direct bewijs voor grote ijstijdevenementen of significante verschuivingen in de diepe oceaanstromingen. Recent onderzoek werpt echter een nieuw licht op deze zaak en suggereert dat de werkelijke verklaring niet uitsluitend in de diepte van de oceaan ligt, maar op het vasteland, specifiek in de snel smeltende landschappen van Zuidwest-Groenland.

Onderzoekers hebben een gedetailleerde vergelijking gemaakt tussen de isotopensamenstelling van neodymium (Nd) in rivierwater en in bodemsedimenten binnen stroomgebieden die op verschillende tijdstippen ijsvrij zijn geworden na het terugtrekken van de gletsjers. Uit deze analyse bleek dat er sprake is van een uiterst dynamisch proces waarbij de chemische vingerafdruk van het water aanzienlijk verandert naarmate het landschap langer aan de elementen is blootgesteld. De studie toont aan dat de interactie tussen land en water veel complexer is dan voorheen werd aangenomen.

In stroomgebieden die pas onlangs door het ijs zijn blootgelegd, vertoont het opgeloste neodymium in het water een opvallend patroon. De resultaten tonen aan dat het opgeloste Nd hier ongeveer 8 εNd-eenheden minder radiogeen is dan de sedimenten in hetzelfde gebied. Dit specifieke verschil markeert de beginfase van een chemisch proces dat direct gekoppeld is aan de recente blootstelling van het gesteente aan de atmosfeer en het stromende smeltwater, wat een unieke signatuur achterlaat in het ecosysteem.

Naarmate de tijd verstrijkt en de blootstelling van het landschap voortduurt, verandert de chemische situatie drastisch. In stroomgebieden met een langere geschiedenis van blootstelling wordt het opgeloste neodymium juist ongeveer 10 εNd-eenheden meer radiogeen. Tegelijkertijd stijgt de waarde van de zwevende deeltjes met ongeveer 3 εNd-eenheden, waardoor het uiteindelijke verschil tussen het water en het sediment slinkt tot slechts ongeveer 1 εNd-eenheid. Deze verschuiving illustreert hoe de chemische balans zich stabiliseert naarmate een landschap veroudert.

De drijvende kracht achter deze verschuivingen is geen onverklaarbare vorm van "isotopenmagie", maar een fundamenteel proces van fysieke verwering door de tijd heen. In de eerste fase na de degetiatie worden voornamelijk mineralen met een lage Sm/Nd-verhouding afgebroken. Later verandert de rol van fijne fracties in de sedimenten, waarbij het wegspoelen van deze deeltjes in recent blootgelegde gebieden een cruciale rol speelt. Deze geologische evolutie op het land is krachtig genoeg om de neodymium-handtekeningen in de aangrenzende oceaan merkbaar te beïnvloeden en te vervormen.

Deze ontdekking is van essentieel belang voor de paleoceanografie, aangezien neodymium-isotopen fungeren als een soort wetenschappelijk "kompas". Ze worden wereldwijd gebruikt om de oorsprong van watermassa's te reconstrueren en om historische veranderingen in de diepe circulatie van de wereldzeeën in kaart te brengen. De nieuwe data maken het mogelijk om eerdere perioden van ijskapverlies nauwkeuriger te interpreteren en de interpretatie van neodymium-signalen in de Noord-Atlantische regio te herkalibreren voor toekomstig onderzoek.

Om de transparantie en de wetenschappelijke integriteit van het onderzoek te waarborgen, hebben de auteurs aangegeven dat alle verzamelde gegevens met betrekking tot de neodymium-isotopen en zeldzame aardelementen (REE) volledig beschikbaar zijn gesteld. Geïnteresseerde onderzoekers en academici kunnen deze gedetailleerde informatie raadplegen via het Arctic Data Center. Dit biedt een solide basis voor verdere analyse van de complexe interacties tussen gletsjersmelt en oceaanchemie.

Wanneer een gletsjer zich terugtrekt, laat deze meer achter dan alleen water en steen; er ontstaat een chemisch handschrift van de tijd dat door de oceaan in zijn geheugen wordt opgenomen. Deze bevindingen onderstrepen nogmaals de onlosmakelijke verbondenheid tussen land en zee. Het herinnert ons eraan dat het vasteland en de oceaan samenwerken als één enkel, ademend systeem waarin elke verandering op de kustlijn diepe rimpelingen kan veroorzaken in de maritieme geschiedenis van onze planeet.