Wetenschap

Oplichtende zandkorrels ontcijferen ijstijden

Dr. Jakob Wallinga schiet met licht op honderdduizend jaar oude zandkorrels. Zo onderzoekt hij de loop van de Rijn tijdens de laatste ijstijden, en biedt daarmee een kijkje in de toekomst.

/strong>

Stel: H.G. Wells tijdmachine zou echt bestaan. Welke periode zou dan bovenaan de top vijf van populairste bestemmingen staan? De Renaissance, met een bezoek aan Leonardo da Vinci’s atelier?

Veel te recent voor dr. Jakob Wallinga (30), directeur van het vorige maand geopende centrum voor luminescentiedatering, gevestigd in het Interfacultair Reactor Instituut (IRI).

,,Ik zou naar het laatste interglaciaal reizen, zo’n 125 duizend jaar geleden. Die periode leek qua klimaat en geografie erg op deze tijd. Maar natuurlijk waren er toen nog geen steden, geen wegen, alleen maar ongerepte natuur. Door die omgeving te vergelijken met die van nu, is goed te zien wat de invloed van de mens op de geografische ontwikkeling is.”

Een wandeling langs de Rijn staat daarbij bovenaan zijn verlanglijstje. Wallinga onderzoekt namelijk oude rivierzandafzettingen om de invloed van de twee laatste ijstijden op de loop van de Rijn te bepalen. Honderdduizend jaar oude bodemmonsters onder de loep nemen: is dat niet een beetje passé, wat hebben we er aan?

,,Pas als we begrijpen hoe de natuur werkt kunnen we voorspellen wat ons nog te wachten staat”, zegt Wallinga. ,,Bijvoorbeeld wanneer de volgende ijstijd aanbreekt, en in hoeverre het broeikaseffect door menselijke invloeden wordt veroorzaakt.”

Om voorspellingen over de toekomst te kunnen doen, moet het verleden langs een tijdlijn gelegd worden. Geologisch onderzoek valt of staat daarom met ouderdomsbepaling. Luminescentiedatering is daarbij een techniek die sterk in opkomst is. Wallinga: ,,Met de traditionele methoden, zoals C-14-datering, kan de leeftijd worden vastgesteld van sedimenten tot ongeveer veertigduizend jaar oud. Met luminescentiedatering is dat ruim honderdduizend jaar.” En juist dat tijdvak is groot genoeg om in de geschiedenis van de ijstijden te graven.

Doka

De kelder van het IRI. Wallinga doet de tl-balken in zijn doka uit en pakt een schijfje, zo groot als een vijf-eurocentmuntje. In het schijfje zitten honderd kleine putjes. In elk putje zit een zandkorreltje, opgegraven in het IJsseldal, vijftig meter onder de grond. Wallinga plaatst het schijfje onder zijn belichtingsmachine. Met een laser worden de zandkorrels één voor één aangestraald.

Wallinga: ,,Hierdoor komt stralingsenergie vrij uit het zandkorreltje. Dit zogenaamde luminescentiesignaal heeft een hele specifieke golflengte en bepaalt wanneer het zandkorreltje voor het laatst is blootgesteld aan zonlicht. Hoe groter de intensiteit van het signaal, hoe langer geleden het is dat het deeltje onder een volgende laag sediment was bedolven.”

Wallinga werkt al enkele jaren met luminescentiedatering. Tot nu toe heeft de techniek hem geen windeieren gelegd. Al met zijn promotie in 2002 kwam hij tot fundamenteel nieuwe inzichten over geografische mechanismen. Zo luidde de gangbare theorie dat gedurende de laatste honderdduizend jaar afzettingen van Rijn en Maas in ons kustgebied vooral bepaald waren door schommelingen in de zeespiegel. Wallinga toonde met luminescentiedatering echter aan dat het klimaat een veel grotere invloed heeft.

De komende jaren zal hij weer een geografische hypothese aan de tand voelen. In de laatste ijstijd % waarin de Rijnmonding nog ten zuiden van Cornwall (West-Engeland) lag % kwam het ijs tot in Denemarken. Door het gewicht van de gigantische ijsbulldozers werd magma van onder Scandinavië naar Nederland geperst, waardoor ons land omhoog kwam. Wallinga gaat onderzoeken of deze opstuwing ertoe heeft geleid dat de Rijn afboog naar het westen, en daardoor niet zijn natuurlijke pad naar het noorden vervolgde.

Zijn onderzoeksvoorstel is zo veelbelovend dat de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek hem er vorige maand een subsidie van tweehonderdduizend euro voor uitreikte. Kan er met dit geld nog dieper in het verleden gegraven worden? Wallinga: ,,Luminescentiedatering is nog lang niet volwassen. Door de onderzoeksmethodes te verbeteren worden de dateringen betrouwbaarder, en kan de leeftijd van nog oudere sedimenten worden vastgesteld. Misschien zelfs wel tot een miljoen jaar oud.”

Dr. Jakob Wallinga schiet met licht op honderdduizend jaar oude zandkorrels. Zo onderzoekt hij de loop van de Rijn tijdens de laatste ijstijden, en biedt daarmee een kijkje in de toekomst.

Stel: H.G. Wells tijdmachine zou echt bestaan. Welke periode zou dan bovenaan de top vijf van populairste bestemmingen staan? De Renaissance, met een bezoek aan Leonardo da Vinci’s atelier?

Veel te recent voor dr. Jakob Wallinga (30), directeur van het vorige maand geopende centrum voor luminescentiedatering, gevestigd in het Interfacultair Reactor Instituut (IRI).

,,Ik zou naar het laatste interglaciaal reizen, zo’n 125 duizend jaar geleden. Die periode leek qua klimaat en geografie erg op deze tijd. Maar natuurlijk waren er toen nog geen steden, geen wegen, alleen maar ongerepte natuur. Door die omgeving te vergelijken met die van nu, is goed te zien wat de invloed van de mens op de geografische ontwikkeling is.”

Een wandeling langs de Rijn staat daarbij bovenaan zijn verlanglijstje. Wallinga onderzoekt namelijk oude rivierzandafzettingen om de invloed van de twee laatste ijstijden op de loop van de Rijn te bepalen. Honderdduizend jaar oude bodemmonsters onder de loep nemen: is dat niet een beetje passé, wat hebben we er aan?

,,Pas als we begrijpen hoe de natuur werkt kunnen we voorspellen wat ons nog te wachten staat”, zegt Wallinga. ,,Bijvoorbeeld wanneer de volgende ijstijd aanbreekt, en in hoeverre het broeikaseffect door menselijke invloeden wordt veroorzaakt.”

Om voorspellingen over de toekomst te kunnen doen, moet het verleden langs een tijdlijn gelegd worden. Geologisch onderzoek valt of staat daarom met ouderdomsbepaling. Luminescentiedatering is daarbij een techniek die sterk in opkomst is. Wallinga: ,,Met de traditionele methoden, zoals C-14-datering, kan de leeftijd worden vastgesteld van sedimenten tot ongeveer veertigduizend jaar oud. Met luminescentiedatering is dat ruim honderdduizend jaar.” En juist dat tijdvak is groot genoeg om in de geschiedenis van de ijstijden te graven.

Doka

De kelder van het IRI. Wallinga doet de tl-balken in zijn doka uit en pakt een schijfje, zo groot als een vijf-eurocentmuntje. In het schijfje zitten honderd kleine putjes. In elk putje zit een zandkorreltje, opgegraven in het IJsseldal, vijftig meter onder de grond. Wallinga plaatst het schijfje onder zijn belichtingsmachine. Met een laser worden de zandkorrels één voor één aangestraald.

Wallinga: ,,Hierdoor komt stralingsenergie vrij uit het zandkorreltje. Dit zogenaamde luminescentiesignaal heeft een hele specifieke golflengte en bepaalt wanneer het zandkorreltje voor het laatst is blootgesteld aan zonlicht. Hoe groter de intensiteit van het signaal, hoe langer geleden het is dat het deeltje onder een volgende laag sediment was bedolven.”

Wallinga werkt al enkele jaren met luminescentiedatering. Tot nu toe heeft de techniek hem geen windeieren gelegd. Al met zijn promotie in 2002 kwam hij tot fundamenteel nieuwe inzichten over geografische mechanismen. Zo luidde de gangbare theorie dat gedurende de laatste honderdduizend jaar afzettingen van Rijn en Maas in ons kustgebied vooral bepaald waren door schommelingen in de zeespiegel. Wallinga toonde met luminescentiedatering echter aan dat het klimaat een veel grotere invloed heeft.

De komende jaren zal hij weer een geografische hypothese aan de tand voelen. In de laatste ijstijd % waarin de Rijnmonding nog ten zuiden van Cornwall (West-Engeland) lag % kwam het ijs tot in Denemarken. Door het gewicht van de gigantische ijsbulldozers werd magma van onder Scandinavië naar Nederland geperst, waardoor ons land omhoog kwam. Wallinga gaat onderzoeken of deze opstuwing ertoe heeft geleid dat de Rijn afboog naar het westen, en daardoor niet zijn natuurlijke pad naar het noorden vervolgde.

Zijn onderzoeksvoorstel is zo veelbelovend dat de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek hem er vorige maand een subsidie van tweehonderdduizend euro voor uitreikte. Kan er met dit geld nog dieper in het verleden gegraven worden? Wallinga: ,,Luminescentiedatering is nog lang niet volwassen. Door de onderzoeksmethodes te verbeteren worden de dateringen betrouwbaarder, en kan de leeftijd van nog oudere sedimenten worden vastgesteld. Misschien zelfs wel tot een miljoen jaar oud.”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.