Oceanografie

Een warme oceaanstroming hielp de voorouder van de indiaan de landbrug over

null Beeld
Beeld

De mens maakte de oversteek van Azië naar de Amerika's eerder dan gedacht, maar wel met een tussenstop van tienduizend jaar. De oceaan schiep een gunstig klimaat daarvoor.

Veertig jaar door de woestijn trekken is er niets bij. Op weg naar hun nieuwe continent verbleven de voorouders van de eerste Amerikanen zo’n tienduizend jaar in een inmiddels verdronken land tussen Azië en Amerika. Dat land werd beschermd tegen de allerergste kou van de laatste ijstijd door een ook alweer verdwenen zeestroming, zo blijkt uit recent onderzoek.

Antropologen noemen die veronderstelde tussenstop de Beringian standstill, het Beringisch oponthoud, naar de landstreek rond wat nu de Beringstraat is, de zeestraat tussen de Stille Oceaan en de Noordelijke IJszee.

Dat er zo’n tussenstop was, leiden ze af uit de genetische informatie van volken aan weerszijden van de Beringstraat. Het DNA van diverse groepen Aziaten en indianen suggereert dat de voorouders van die laatsten 25.000 jaar geleden naar het oosten moeten zijn vertrokken. Maar voor zover bekend raakten Noord- en Zuid-Amerika pas 15.000 jaar geleden bevolkt.

De sporen liggen nu onder water

Als ze al die tijd inderdaad in Beringia verbleven, dan liggen de sporen daarvan nu onder water. De landbrug tussen de beide continenten kwam beschikbaar toen grote hoeveelheden water op het land werden vastgehouden als ijs en de zeespiegel daalde. Opwarming van het klimaat bracht de zeespiegel terug naar het huidige niveau en liet de lagere delen van Beringia weer onderlopen.

Er komen steeds meer aanwijzingen dat het zo gegaan moet zijn, zei archeoloog John Hoffecker van de universiteit van Colorado, de bedenker van de hypothese, afgelopen maand op een wetenschappelijk symposium in Boulder, Colorado. Sommige daarvan komen uit nieuw gevonden menselijke resten van duizenden jaren geleden. Maar er is ook een aanwijzing uit heel andere hoek: de oceanografie.

Want hoe kon Beringia voor zoveel generaties mensen een toevluchtsoord zijn, terwijl er direct ten oosten en westen ervan geen doorkomen aan was? Dat kon, zegt James Rae van de St. Andrews universiteit in Schotland, omdat de oceaan daar precies op het goede moment warmte naartoe bracht. “In plaats van een nog veel guurdere omgeving dan het moderne schiereiland Kamtsjatka, was het misschien wel zoiets als het Schotland van nu”, zegt hij.

De oceaan bracht warmte naar het noorden

Met een groep collega’s uit Frankrijk en de VS analyseerde Rae boorkernen met sediment van de bodem van de Stille Oceaan. De resultaten daarvan combineerden ze met modelberekeningen van hoe het klimaat zich tijdens die laatste ijstijd gedroeg. Hun conclusie: er was toen in de Stille Oceaan een speciaal soort stroming actief, een zogenoemde thermohaliene circulatie, die warmte naar het noorden bracht, net zoals vandaag de dag in de Atlantische Oceaan de Golfstroom dat doet voor West-Europa.

Die Atlantische circulatie van nu wordt aangedreven door water in het Arctisch gebied, in de zeeën rond Groenland. Het heeft een hoog zoutgehalte en het koelt daar af. Die twee factoren samen maken dat het water relatief zwaar is en naar beneden zinkt. Aan de oppervlakte wordt vervangend water uit het zuiden aangezogen, helemaal uit het Caribisch gebied, terwijl het koude water in de diepte juist naar het zuiden stroomt en zo de kringloop sluit.

Oceanografen zien geen reden waarom de Stille Oceaan niet ook zo’n stroming zou kunnen hebben. Sterker nog, zegt Rae, in de computermodellen van atmosfeer en oceanen die klimatologen gebruiken, schakelt de aarde soms over op een toestand waarin er wel een circulatie is in de Stille Oceaan, maar geen in de Atlantische. “Daaruit blijkt dat het systeem die mogelijkheid in zich heeft.”

Geef het computermodel een zetje

Om te zorgen dat zo’n computermodel overeenkomt met de werkelijkheid, geven onderzoekers het soms een klein zetje: zo verhogen ze de hoeveelheid zoet water, die per saldo verhuist van de Atlantische Oceaan naar de Stille Oceaan in regenwolken die door de passaatwinden over de landengte van Panama worden geblazen. Dat transport is er de oorzaak van dat het water van de Stille Oceaan altijd wat minder zout is, en dus minder zwaar, dan dat van de Atlantische Oceaan. In de werkelijkheid, en als het goed gaat ook in het computermodel, is het water daardoor zoet genoeg om het zinken ervan in het koude noorden te voorkomen, en daarmee de ongewenste circulatie.

Voor zijn onderzoek, dat verscheen in het vakblad Science Advances, deed Rae het omgekeerde. In een aantal klimaatmodellen verminderde hij dat zoetwatertransport totdat er een circulatie in de Stille Oceaan ontstond. En hij analyseerde wat het voorspelde stromingspatroon voor uitwerking zou hebben op het leven op de oceaanbodem en daarmee op de inhoud van boorkernen zoals hij die had verzameld. Hij richtte zich met name op foraminifera, eencelligen met een uitwendig kalkskelet. Aan de skeletten van lang geleden gestorven foraminifera kunnen paleontologen de kenmerken van hun toenmalige omgeving aflezen, zoals de oceaantemperatuur.

Om aan bruikbare boorkernen te komen was nog niet zo eenvoudig, want wat boringen betreft is de Stille Oceaan, in vergelijking met andere bekkens, een ondergeschoven kindje. Voor een deel is dat historisch zo gegroeid: “De kusten zijn niet bezaaid met oceanografische instituten, zoals die van de Noord-Atlantische Oceaan”, zegt Rae.

Daarnaast is het er ook lastiger om informatieve boorkernen te pakken te krijgen. De Stille Oceaan is dieper en zuurder dan de Atlantische. Hoge waterdruk en zuur bevorderen het oplossen van de kalkskeletten van de foraminifera. Rae: “De bodem van die oceaan is grotendeels alleen rode klei.”

Voedingsstoffen

Maar er valt nog wel iets te halen: langs de randen van de Stille Oceaan en van de flanken van onderzeese bergen kun je boorkernen halen van geringere diepte, waarin de skeletten van de foraminifera nog wel te vinden zijn. Uit die kernen blijkt dat in de ijstijd het oppervlaktewater minder voedingsstoffen bevatte dan vandaag en dat de temperatuur opeens een stuk lager werd op een diepte van 2000 meter.

Dat past, zegt Rae, in het beeld dat zijn klimaatmodel schetst. Is er een thermohaliene stroming, dan komt het oppervlaktewater uit de subtropen, en dat is voedselarm. Het drijft daar, verwarmd door de zon, op een diepere laag kouder water. Organismen die in het warme water leven, zinken na hun dood naar beneden, waardoor voedingsstoffen voor de bovenlaag verloren gaan.

Als je aanneemt dat er inderdaad een thermohaliene stroming was tijdens de laatste ijstijd, die warm water uit het zuiden haalde, dan kun je berekenen wat die voor gevolgen had voor de omstandigheden aan land in het noorden, in Beringia.

En Rae concludeerde dat het regionale klimaat daar een stuk herbergzamer was dan ten oosten en westen ervan, waar ijs de toegang tot zowel Amerika als Azië moet hebben versperd.

Stom toeval

Rae maakte de verbinding met de voorouders van de indianen doordat hij een artikel in het vakblad Science las, waarvan archeoloog Hoffecker een van de auteurs was. “Stom toevallig raakte ik op de hoogte van het idee dat er in Beringia mensen gewoond hebben. En dat onderzoek daarnaar ook aanwijzingen heeft opgeleverd, in de vorm van stuifmeel en resten van kevertjes, dat het klimaat er verrassend mild was.”

Hoffecker zelf vindt het mooi dat Rae zijn idee vanuit zo’n onverwachte hoek steunt. Maar hij waarschuwt dat daarmee de zaak nog niet beklonken is. “We kunnen nog steeds niet bevestigen dat er werkelijk mensen in Beringia aanwezig waren tijdens de laatste ijstijd”, zegt hij. “En zelfs al kunnen we zo’n aanwezigheid aantonen, dan moeten we nog bevestigd krijgen dat zij inderdaad de voorouders waren van de oorspronkelijke inwoners van Amerika.”

Lees ook:

De warmtewisselaar in de oceanen hapert

Klimaatverandering vertraagt de circulatie van warm en koud oceaanwater. Dat kan hier leiden tot warmere zomers. En dat is geen goed nieuws.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden