Hoe kosmische deeltjes de 30.000 jaar oude geschiedenis van Arctisch ijs onthullen

Een baanbrekende studie, gepubliceerd op 6 november 2025 in het gerenommeerde tijdschrift Science, heeft de dynamiek van het Arctische zee-ijs gereconstrueerd over de afgelopen 30.000 jaar. Dit is een veel langere periode dan de satellietwaarnemingen, die pas sinds 1979 worden uitgevoerd en al een krimp van meer dan 42% van het zomerijs hebben vastgelegd.

Dit ambitieuze, interdisciplinaire project stond onder leiding van Frankie Pavia, universitair hoofddocent oceanografie aan de Universiteit van Washington. Voordat hij begin 2024 naar Seattle verhuisde, was Pavia verbonden aan het California Institute of Technology (Caltech). Zijn overstap stelde hem in staat zijn eigen laboratorium op te richten en dit onderzoek te leiden, dat nu al wordt bestempeld als “een van de meest elegante klimaat reconstructies van dit decennium”.

Het wetenschappelijke team richtte zich op de analyse van sedimenten afkomstig van de zeebodem. De sleutel lag in het zeldzame isotoop helium-3. Dit isotoop ontstaat door stellaire explosies en maakt deel uit van kosmisch stof dat continu op aarde neerdaalt.

Het mechanisme dat de onderzoekers toepasten, bleek verrassend nauwkeurig en elegant in zijn eenvoud. Wanneer de Noordelijke IJszee bedekt is met dik, meerjarig ijs, blokkeert deze ijskap de neerslag van buitenaards stof. Omgekeerd, wanneer het ijs zich terugtrekt, bereiken de kosmische deeltjes ongehinderd de bodem en vermengen ze zich met de mariene sedimenten.

De analyse van boorkernen, die werden verzameld in drie cruciale gebieden van het Noordpoolgebied, leverde duidelijke resultaten op. Tijdens het laatste glaciale maximum, ongeveer 20.000 jaar geleden, was er vrijwel geen neerslag van kosmisch stof te detecteren. Dit wijst erop dat het centrale deel van de Noordelijke IJszee destijds volledig bedekt was met een dikke, stabiele laag meerjarig ijs.

Biologische bevestiging: foraminiferen als getuigen

De wetenschappers vulden hun geochemische analyse aan met gegevens over de schelpen van foraminiferen, microscopisch kleine organismen waarvan de minerale structuren bewaard blijven in de sedimenten.

Hieruit bleek een duidelijk verband: in perioden van minimaal ijs vertoonden de foraminiferen een maximale stikstofopname. Dit is een sterke indicator voor een piek in de productiviteit van fytoplankton.

Deze bevinding heeft belangrijke implicaties voor de toekomst. De huidige afname van Arctisch ijs in de 21e eeuw kan leiden tot abrupte verschuivingen in de mariene bioproductiviteit, wat de gehele voedselketen – van microscopische algen tot zeezoogdieren – zal beïnvloeden.

Het Arctische verleden als spiegel voor de toekomst

De reconstructie over 30.000 jaar toonde aan dat het Arctische systeem veel veranderlijker is dan voorheen werd aangenomen. De nieuw verkregen data worden nu gebruikt om klimaatmodellen te verfijnen die voorspellen dat de Noordpool tegen het midden van de 21e eeuw in de zomer volledig ijsvrij zal zijn.

De belangrijkste conclusie van het onderzoek is ontnuchterend: de huidige snelheid van opwarming en het verdwijnen van het ijs overschrijdt de natuurlijke schommelingen die gedurende de laatste dertig millennia zijn waargenomen.

Het kosmische stof dat op de oceaanbodem is neergedaald, herinnert de wereld eraan: zelfs het ijs bewaart de herinnering aan de sterren.