Microtrillingen in bodem Alaska brengen klimaatverandering in beeld
Reinout van den BornDiepe, nauwelijks waarneembare oceaantrillingen uit de Golf van Alaska planten zich door Alaska heen tot aan de Arctische kust van de staat voort. De trillingen, die wij niet voelen, geven wetenschappers inzicht in de invloed van klimaatverandering op de aarde.
Recent onderzoek van Sebin John, promovendus aan het Geofysisch Instituut van de University of Alaska in Fairbanks, laat zien dat golven op de oceaan direct samenhangen met seismische signalen, die diep in de bodem van Alaska worden geregistreerd. Met name de aanwezigheid of afwezigheid van zeeijs blijkt hierbij een grote rol te spelen.
Microseismen
Deze zogeheten microseismen – een constante ruis van voor de mens niet voelbare trillingen waar seismologen die normaal op aardbevingen letten naar kijken – blijken verrassend genoeg een soort dagboek van het veranderende klimaat te vormen.
‘We zien een heropleving van de milieuseismologie,’ zegt John. ‘We gebruiken de seismische data om klimaatverandering beter te begrijpen.’
Zijn onderzoek, verschenen in het wetenschappelijke tijdschrift Journal of Geophysical Research: Solid Earth, laat zien hoe microseismen weers- en klimaatinvloeden over langere periodes vastleggen. Waar traditionele methoden vaak van satellieten of weerstations afhangen, bieden deze trillingen een uniek voordeel: ze vormen een wereldwijd en vooral onafgebroken signaal dat seconde na seconde evolueert – soms al sinds de jaren '50.
Golven en ijs vertellen hun verhaal
Microseismen zijn onder te verdelen in drie typen, elk verbonden aan een specifiek oceaanproces. In zijn studie focuste John op de secundaire en kortgolvige secundaire microseismen.
Secundaire microseismen ontstaan door tegen elkaar in werkende golfsystemen in diep water. Deze botsende golven creëren staande golven, waarvan de energie zich duizenden kilometers ver kan verplaatsen door de aarde zonder veel aan kracht te verliezen.
Kortgolvige trillingen ontstaan dichterbij de kust
Kortgolvige secundaire microseismen ontstaan dichterbij de kust, door kortere, windgedreven golven. Deze signalen doven makkelijker uit en reizen minder ver.
Door gegevens van 155 seismische stations verspreid over Alaska en West-Canada te analyseren, ontdekte John dat vooral de Golf van Alaska – met zijn zware stormen en het ontbreken van zeeijs – de belangrijkste bron van de krachtige secundaire microseismen is die hij in zes regio’s van de staat terugvond.
Opvallend was dat de aanwezigheid van zeeijs kortgolvige microseismen sterk onderdrukt. Anders gezegd: zodra het ijs zich uitbreidt, neemt het gezoem van deze specifieke trillingen meetbaar af.
Seismische fluisteringen als klimaatsignaal
Zijn bevindingen laten zien dat de subtielste trillingen in de aardbodem stille getuigen zijn van de dynamiek tussen oceaan, ijs en atmosfeer. Terwijl stormen aan kracht winnen en zeeijs zich terugtrekt – beide duidelijke tekenen van klimaatverandering – laat de aarde die ontwikkelingen via de in de bodem optredende microtrillingen letterlijk voelen.
‘Wat we willen bereiken, is een beter begrip van de veranderingen in het milieu, door er door de bril van de seismologie naar te kijken,' aldus John. ‘En nergens is dat duidelijker te zien dan in het Arctische gebied, waar de klimaatverandering zich in sneltreinvaart voltrekt.’
