Geologie Sahara Zand

De oversteek van het zand uit de Sahara naar Latijns-Amerika

Het kan eigenlijk niet, maar het gebeurt toch: ‘reusachtige’ zandkorrels uit de Sahara worden teruggevonden in Zuid- en Midden-Amerika. Nederlandse onderzoekers denken het geheim te hebben ontrafeld. Misschien met verreikende gevolgen.

Slierten fijn woestijnzand waaien over de Atlantische Oceaan. Beeld NASA

Het zal zijn gekomen door een zeemeeuw met zand aan zijn pootjes. Of door een schip, dat om een of andere reden zand uit Afrika naar Brazilië verscheepte. Of nee: het spul is meegevoerd door de zeestroming, al dan niet liggend op een tak.

‘De wildste theorieën heb ik al gehoord’, zegt Jan-Berend Stuut, en aan de telefoon vanuit het Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) in Texel klinkt een hoorbare zucht. ‘Er was zelfs een meteoroloog die op een congres aan het rekenen sloeg en zei: sorry, het kán gewoon niet. Terwijl ik hier de foto’s met het bewijs heb, hè?’

Onlangs publiceerde Stuut een aantal van die foto’s in vakblad Science Advances. We zien glasachtige korreltjes, van enkele tienden van een millimeter tot een halve millimeter groot. Zand. In grootte vergelijkbaar met wat je ook wel op het strand vindt, zegt Michèlle van der Does, die onlangs bij Stuut op de korrels promoveerde.

'Reuzen'-zandkorrels uit de Sahara, opgevangen 3500 kilometer verwijderd van Afrika. Beeld NIOZ

En dat kan dus niet. Althans, niet hier, midden op de Atlantische Oceaan, waar Van der Does en Stuut de korreltjes vonden, in een drijvende wetenschappelijke ‘stofval’ op zee. Een lieve 3.500 kilometer verwijderd van de Sahara.

De korrels, onder wetenschappers nogal bombastisch aangeduid als ‘reusachtige minerale stofdeeltjes’, zijn namelijk te groot.

Skippybal

Zelfs in Nederland komt er soms woestijnstof uit de lucht, mee met de regendruppels: herkenbaar als viezige spettertjes op de motorkap. Maar dat is het fijne spul, van enkele duizendsten millimeter klein. De zandkorrels die Van der Does en Stuut in hun vallen tot in het Caribisch gebied vinden, zijn tot wel honderd keer zo groot. Zie het stof dat bij ons neerdwarrelt als knikkers, en de korrels van Stuut zijn zo groot als een skippybal. En honderdduizenden keren zo zwaar: twee keer zo groot betekent twee tot de macht drie keer zoveel volume.

‘Natuurkundig zou dit onmogelijk moeten zijn’, vertelt Van der Does. ‘Eigenlijk zouden deze korrels al binnen een paar honderd kilometer uit de lucht moeten zijn gevallen.’ Vandaar het ongeloof – en de gedachten over zandschepen en meeuwenpootjes.

Maar zonder meeuwen kan het heus ook, becijferen Van der Does en Stuut in hun artikel, eigenlijk voor het eerst. Al is daarvoor wel wat nodig: turbulentie, elektriciteit, warmte, woeste onweerswolken en een stevige, hoge wind.

Het moet zomer zijn, dat is de eerste factor. In dat seizoen wordt opwaaiend woestijnzand voor de Afrikaanse kust extra ver omhoog geblazen, tot een goede zeven kilometer hoogte. Daar worden de korrels opgepikt door de hoge luchtstroming en met wel een kilometer of 90 per uur de zee over geblazen.

Daarbij zullen de korrels om elkaar heen wervelen en als een oude wollen trui elektrisch worden opgeladen, veronderstelt Van der Does. Dat scheelt: geladen korrels worden vooral als er onweer in de buurt zit een beetje omhooggestuwd. Net of ze lichter zijn dan ze echt zijn, noteert het team.

Waarna een stevige stormwolk de deeltjes nog eens extra omhoog zal blazen, tot wel 12 kilometer hoogte. Een keer of vijf, zes over zo’n stormwolk heen, en al na een dag of drie kan het reuzenzand de overkant halen, becijfert het team.

Zo heeft de wetenschap genoeg in huis om de geheimzinnige Caribische korrels te verklaren, zegt Van der Does. ‘Deze mechanismen kunnen allemaal een rol spelen. In combinatie is het in elk geval ruim voldoende om dit te verklaren.’ En, zoals dat gaat in de wetenschap, vervolgonderzoek zal moeten ontrafelen welk mechanisme de zandkorrels precies welk tikkie hoog geven.

Toegegeven, bakken met zand zijn het niet – spreid een zeiltje van een vierkante meter uit in de Cariben, en per dag zul je ongeveer acht ‘reusachtige’ zandkorrels uit de Sahara terugvinden, becijfert Van der Does – maar belangrijk is het fenomeen wel degelijk, denkt het team. Vooral omdat zand warmte vasthoudt en zodoende werkt als een soort broeikasgas. ‘Het kan tot wel 20 procent schelen’, zegt Stuut, zich beroepend op eerdere onderzoeken.

Effect

Atmosfeerwetenschapper Bart Verheggen (Amsterdam University College), niet betrokken bij Stuuts onderzoek, is voorzichtig. De deeltjes zijn weliswaar zwaar, maar ook met te weinig om het klimaat erg te beïnvloeden, denkt hij. ‘Hoe interessant de vraag ook is waarom dit soort joekels zo ontzettend ver komen, veel klimaateffecten zou ik er niet van verwachten.’

Dat denkt ook Jasper Kok van de Universiteit van Californië in Los Angeles, die het effect van grote zandkorrels weleens uitrekende. ‘Dit supergrote stof zou een opwarming van minder dan eentiende graad veroorzaken, en ik zou zelfs denken minder dan eenhonderdste graad’, schat hij desgevraagd ruw in.

Belangrijker, denkt Verheggen, is het effect dat de zandkorrels kunnen hebben op de ‘bemesting’ van de zee: het aanzwengelen van algengroei. De zandkorrels bevatten immers elementen zoals ijzer en fosfor, die zeealgen gebruiken als voeding – een proces waarbij ze CO2 uit de lucht halen. En hoe zwaarder de deeltjes, des te groter de voedseldropping, zegt Verheggen.

In een net verschenen discussiestuk beschrijft Laura Korte, een ander lid van Stuuts team, hoe dat in detail moet gaan. Hoog in de dampkring condenseert een dun laagje water op de buitenkant van de korrels, waarin onder meer ijzer en fosfor oplossen: een soort pokon voor de algjes daar beneden in zee. Waarna de korrels de algen – én hun CO2 – meesleuren de diepte in. Stuut zegt het alsof hij een wasmiddel aanprijst: ‘Dit zand versnelt de koolstofkringloop en onttrekt CO2 aan de dampkring.’

Moeten ze alleen wel in zee vallen, die zandkorrels. En dat doen ze, met naar schatting 140 miljoen ton per jaar, schat Stuut. Al is de kick voor hem nu dat er zandkorrels zijn die tegen elke verwachting in de overkant halen. ‘Het is ook een beetje mijn persoonlijke frustratie’, zegt hij. ‘Ik roep dit al jaren, maar modelleurs en meteorologen geloven het gewoon niet. En nu kan ik een lange neus naar ze maken. Zie je nou wel?’

Metingen van het Atlantische stof, uit 2012. Tot dusver dacht men dat het alleen om zeer fijn materiaal ging. Beeld NASA
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant 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@volkskrant.nl.