De grotten, getuigen van de klimaten
Hoe beïnvloedt het klimaat de vorming van afzettingen?
De vorming van afzettingen in een grot hangt nauw samen met de omstandigheden aan het oppervlak.
Tijdens warme en vochtige periodes valt er doorgaans meer neerslag en is de vegetatie weelderiger. Door de biologische activiteit in de bodem wordt het water dan verrijkt met kooldioxide (CO₂). Wanneer dit water in de bodem en vervolgens in de spleten van het kalksteenmassief sijpelt, wordt het licht zuur en kan het het gesteente geleidelijk oplossen.
Zo voert het calcium en carbonaten naar de ondergrondse gangen. Wanneer het water de grot binnenstroomt, geeft het een deel van het CO₂ dat het bevat af en zet het geleidelijk calciumcarbonaat af. Dit fenomeen zorgt ervoor dat stalactieten, stalagmieten en andere kalkafzettingen kunnen groeien.
Ook de samenstelling van de bodem en de omgevingsomstandigheden beïnvloeden de kleur van de afzettingen. Met name de aanwezigheid van organisch materiaal en bepaalde minerale elementen kan ervoor zorgen dat de concreties bruine, gele of roodachtige tinten krijgen.
Daarentegen wordt tijdens ijstijden, wanneer de temperaturen veel lager liggen, een deel van het water in de vorm van ijs vastgehouden en kan de watercirculatie in het massief sterk afnemen. De vorming van concreties verloopt dan veel trager of stopt zelfs helemaal.
Stalagmieten zijn dus ware registratoren van klimaatveranderingen.
Stalagmieten: natuurlijke klimaatarchieven
Een stalagmiet ontstaat heel langzaam, laag voor laag. Elke afzetting van calciet kan informatie bevatten over de milieuomstandigheden die op het moment van de vorming heersten.
Wetenschappers kunnen tegenwoordig de leeftijd van deze afzettingen bepalen aan de hand van verschillende dateringsmethoden, waaronder de uranium-thorium (U-Th)-datering. Met deze techniek kunnen calcietlagen worden gedateerd over een periode van wel enkele honderdduizenden jaren.
Om een stalagmiet te onderzoeken, kunnen onderzoekers een monster nemen om de interne structuur ervan te bestuderen. Zodra de afzetting langs de as is doorgesneden, komen de verschillende lagen zichtbaar als concentrische banden. De dikte, kleur en samenstelling daarvan kunnen vervolgens worden onderzocht en in verband worden gebracht met klimaatveranderingen.
Het doel is om aan de hand van deze ondergrondse archieven het klimaat uit het verleden te reconstrueren, lang voordat er meteorologische instrumenten bestonden.
Clam-stm7: een stalagmiet uit de Grot van Clamouse die door wetenschappers is onderzocht
In de Grotte de Clamouse is een bijzonder interessante stalagmiet, genaamd Clam-stm7, grondig wetenschappelijk onderzocht.
Deze stalagmiet is ongeveer 1,5 meter hoog. Hij werd liggend op de vloer van de Couloir Blanc ontdekt. Dankzij het onderzoek naar deze stalagmiet beschikken de onderzoekers nu over een uitzonderlijk archief dat een lange periode in de klimaatgeschiedenis van de aarde bestrijkt.
Dankzij talrijke uranium-thorium-dateringen konden wetenschappers de verschillende groeifasen van de stalagmiet nauwkeurig in de tijd plaatsen. Door de analyse van het calciet kunnen vervolgens de periodes van sterke groei worden vergeleken met de grote klimaatschommelingen die op wereldschaal zijn geregistreerd.
Uit de resultaten blijkt met name dat de groeisnelheid van de afzettingen sterk kan variëren naargelang het klimaat. Over een vergelijkbare periode van ongeveer 20.000 jaar hebben de onderzoekers dan ook een opvallend verschil vastgesteld:
- Tijdens een warme periode is er 27 cm calciet gevormd
- tegenover slechts 2 cm calciet tijdens een koude periode.
Dit verschil illustreert duidelijk de invloed van de klimatologische omstandigheden op de werking van het karststelsel en op de groei van de afzettingen.
Foto van de stalactiet Clam-stm7
Meer dan 100.000 jaar klimaatgeschiedenis vastgelegd in Clamouse
Tussen ongeveer 377.000 en 240.000 jaar geleden heeft de stalagmiet Clam-stm7 verschillende grote klimaatschommelingen vastgelegd.
Deze periode omvat verschillende cycli die worden gekenmerkt door de afwisseling van ijstijden en interglacialen. Uit onderzoek van de stalagmiet is met name gebleken dat er warmere en vochtigere interglacialen zijn geweest.
De gegevens die in Clamouse zijn verzameld, kunnen worden vergeleken met andere natuurlijke klimaatarchieven, met name met metingen uit ijskernen uit Antarctica.
De grafieken vertonen een grote gelijkenis: de variaties die in de stalagmiet zijn vastgelegd, weerspiegelen de grote klimaatschommelingen die in de ijsarchieven zijn waargenomen. Maar het belang van grotconcreties houdt daar niet op.
Dankzij de nauwkeurigheid van de dateringen van het calciet leveren stalagmieten aanvullende informatie op over het ritme en de snelheid van klimaatveranderingen, met name tijdens de overgangen tussen ijstijden en interglacialen.
Grafiek waarin de gegevens van de Clam-stm7-stalactiet en de boorkernen uit het Noordpoolgebied over elkaar zijn gelegd.
Wat leren de grotten ons over klimaatverandering?
Door concreties te bestuderen, kunnen we dus heel ver teruggaan in de tijd en klimaatveranderingen onderzoeken die zich al lang vóór de moderne meteorologische metingen hebben voorgedaan.
Grotten vormen daarom bijzonder waardevolle paleoklimatologische archieven. Ze stellen wetenschappers in staat om verschillende informatiebronnen met elkaar te vergelijken: stalagmieten, ijskernen, sedimenten, pollen en andere geologische indicatoren.
In Clamouse laat de stalagmiet Clam-stm7 zien dat deze afzettingen niet alleen opvallen door hun schoonheid. Ze zijn ook echte getuigen van de klimaatgeschiedenis van de aarde.
Als we een stalagmiet bekijken, kunnen we dus veel meer aflezen dan alleen maar een opeenvolging van minerale lagen: we kunnen er sporen in terugvinden van de veranderingen in temperatuur, vochtigheid en watercirculatie die het landschap buiten gedurende honderdduizenden jaren hebben gevormd.
De grot van Clamouse: tussen natuurerfgoed en wetenschappelijk onderzoek
De grot van Clamouse is dan ook een opmerkelijk voorbeeld van hoe het ondergrondse erfgoed kan bijdragen aan wetenschappelijke kennis. De afzettingen vertellen het geologische en klimatologische verhaal van het gebergte en getuigen van de langzame ontwikkeling van de karstlandschappen.
Deze wetenschappelijke dimensie vormt een aanvulling op de toeristische ontdekkingstocht door de grot: achter elke stalagmiet, elke stalactiet en elk draperie-achtig format verschuilt zich een verhaal dat soms wel honderdduizenden jaren teruggaat.
Blijf op de hoogte
De grot van Clamouse, pionier op het gebied van duurzaam toerisme in Occitanië
De Grotte de Clamouse zet zich al meer dan tien jaar in voor het behoud van het natuurlijke erfgoed en maatschappelijk verantwoord ondernemen.
ConcertSolar Punk
Clamouse verandert in een plek om geluiden te ontdekken: kom naar SOLARPUNK L’Éveil des Sens.
De grotten,getuigen van de klimaten
In de loop van duizenden jaren leggen stalagmieten en andere minerale formaties de veranderingen in het milieu vast.
