Nieuwe beeldvorming onthult spectaculaire valleien en rotswanden verborgen onder de Noordzee

Alsof er een bord met dunne noedels is gemorst over de bodem van de Noordzee kronkelt een groot aantal verborgen tunnelvalleien over wat ooit een met ijs bedekt landschap was.

Deze valleien zijn overblijfselen van oeroude rivieren die ooit het water van smeltende ijskappen afvoerden.

Wetenschappers hebben thans het meest duidelijke beeld tot nu toe van deze kanalen tot stand weten te brengen. Ze zijn honderden meters onder de zeebodem begraven en ze zijn gigantisch, variërend van 1 tot 6 kilometer breed.

De nieuwe beelden onthullen gedifferentieerde details binnen deze uitgestrekte structuren: kleine, fragiele richels van sediment, grotere, soms kilometerslange, wanden van sediment en kraters, die ketelgaten worden genoemd, achtergelaten door smeltende brokken ijs.

"We hadden niet verwacht dit soort voetsporen van de ijskap in de geulen zelf te vinden," zegt hoofdauteur van de studie James Kirkham, mariene geofysicus van het British Antarctic Survey en de University of Cambridge. "En dat vertelt ons eigenlijk dat het ijs veel meer met de geulen in wisselwerking stond dan eerder werd aangenomen."

Voetsporen van gletsjers

Deze geulen zijn de voetsporen van gletsjers die tussen 700.000 en 100.000 jaar geleden achterbleven, toen het grootste gedeelte van de Noordzee, evenals twee derde van het noordelijke deel van het Verenigd Koninkrijk en heel Ierland, vaak bedolven werden onder enorme ijskappen. (Het ijs is in deze periode zeven of acht keer opgekomen en weer teruggetrokken, vertelde Kirkham aan Live Science).

Gedurende perioden dat het klimaat warmer werd en het ijs zich terugtrok, loosden deze ijskappen water via verborgen gletsjerkanalen onder het ijs. Deze kanalen drukten hun stempel op de sedimenten eronder. Toen het ijs verdween, stapelden de sedimenten zich op, waardoor de afdrukken diep onder de zeebodem werd begraven.

Om deze oude impressies te kunnen zien, maken geofysici gebruik van een techniek die 3D seismische reflectie wordt genoemd. Bij dit proces schieten wetenschappers met luchtdrukstoten naar de zeebodem. De resulterende geluidsgolven reizen door de rots- en sedimentlagen onder de zeebodem en kaatsen terug, waar ze worden opgepikt door een ontvanger aan boord van een schip. Omdat geluid zich met verschillende snelheden door verschillende soorten gesteente en sediment verplaatst, kunnen de gegevens worden gereconstrueerd tot een beeld van de ondergrond.

Een kaart van de onderzeese tunnelvalleien ziet eruit als een grote reeks kronkels, als een hoop gemorste noedels. Maar ingezoomd zijn de kanalen in verbluffend detail zichtbaar. Ze meanderen en kronkelen als rivieren (wat ze ooit waren), begrensd door steile kliffen en woeste hellingen. Sommige duiken 500 km diep in het sediment en zijn tientallen kilometers lang.

Water en ijs

De landformaties in de tunnelvalleien geven een gecompliceerd beeld van de terugtrekking van het ijs, aldus Kirkham. Soms zijn er tekenen van een langzame en gestage terugtrekking. Zo zijn eskers bijvoorbeeld ruggen van sediment van zo'n 5 meter hoog die zich vele kilometers kunnen uitstrekken. Ze zijn eveneens zichtbaar bij moderne gletsjers die zich geleidelijk verplaatsen.

Op andere plaatsen worden de geulen onderbroken door kleine, delicate richels die wijzen op een snelle, dynamische ijsstroom, aldus Kirkham. Een ander teken van snel bewegende ijs- en waterstromen zijn de 'ketelgaten', plekken waar een grote ijsberg die van de hoofdijskap is losgeraakt en naar een nieuwe plek is verplaatst, uiteindelijk vastloopt en smelt.
De geulen lijken te zijn uitgesleten door zowel water als ijs. Op sommige plaatsen bevinden zich gevlochten kanalen die door de bodem van de ravijnen kronkelen, aldus Kirkham. Deze zijn gevormd door stromend water, dat het sediment onder de ijskap lijkt te hebben uitgehold. Toen die leegte ontstond, zakte de onderkant van het ijs echter in die opening, waardoor een breder pad werd gevormd. Er zijn ook plaatsen waar de wanden van de valleien lijken te zijn ingestort, waarschijnlijk nadat het ijs dat de vallei vulde, was weggesmolten, waardoor het sediment in zijn plaats kon wegzakken.

Deze onderzeese tunnelvalleien zijn een interessante momentopname van het verleden, maar hun echte waarde kan liggen in het helpen voorspellen van de toekomst. Naarmate het klimaat opwarmt, trekken de ijskappen zich weer terug. Als het klimaat warm genoeg wordt, zal West Antarctica er op een dag misschien net zo uitzien als de Noordzee 100.000 jaar geleden, aldus Kirkham. Ook de Groenlandse ijskap smelt in hoog tempo. Bestudering van de overblijfselen van de Noordzeekanalen en hoe die zijn ontstaan, zou meer kunnen onthullen over de dynamiek die ten grondslag ligt aan het verlies van de huidige ijskappen. De geologische gegevens kunnen met name duidelijk maken hoe kleinschalige factoren, zoals bewegend water, invloed hebben op hoeveel ijs uiteindelijk in zee smelt, en hoe snel, wat kan leiden tot betere modellen voor de stijging van de zeespiegel.


"In de toekomst willen we dat idee verder onderzoeken door verder te gaan met het in kaart brengen van het ijs, alsook met wat computermodellen teneinde uit te zoeken hoe deze landformaties zijn ontstaan en wat er zou moeten gebeuren aan de basis van een ijskap om ze te doen ontstaan," aldus Kirkham.

De bevindingen verschijnen vandaag (8 september) in het tijdschrift Geology.

Zie: https://www.livescience.com/north-sea-ice-age-tunnel-valleys.html