Antarctica herbergt een enorme, langlevende anomalie in het zwaartekrachtveld van de aarde – ook wel een ‘zwaartekrachtgat’ genoemd – dat onderzoekers nu gebruiken om mysteries over het vroegere en toekomstige klimaat van het continent te ontrafelen. Dit is geen sciencefictionscenario, maar een meetbaar fenomeen dat zich over tientallen miljoenen jaren uitstrekt, waarbij variaties in de dichtheid van het gesteente plaatselijke onevenwichtigheden in de zwaartekracht veroorzaken. De implicaties reiken tot ver buiten Antarctica en beïnvloeden de mondiale zeespiegel en de stabiliteit van ecosystemen.
De natuurkunde van onbalans
De zwaartekracht is niet uniform over de hele aarde; het fluctueert op basis van de massadistributie. Onder Antarctica resulteren gebieden met een lagere rotsdichtheid in een zwakkere zwaartekracht, waardoor het oceaanoppervlak dienovereenkomstig daalt naarmate het water naar sterkere zwaartekrachtzones stroomt. Dit effect is het meest uitgesproken in de Antarctic Geoid Low (AGL), het zwaartekrachtgat van het continent.
De AGL verscheen niet van de ene op de andere dag, maar evolueerde in de loop van duizenden jaren en werd in de loop van de tijd sterker. Onderzoekers gebruiken nu aardbevingsgolven – vergelijkbaar met een planetaire CT-scan – om deze interne verschillen in kaart te brengen. Seismische gegevens, gecombineerd met satellietanalyse en geavanceerde computermodellen, stellen wetenschappers in staat te reconstrueren hoe deze zwaartekrachtafwijkingen Antarctica de afgelopen 70 miljoen jaar hebben gevormd.
Het verleden ontsluiten door aardbevingen
“Stel je voor dat je een CT-scan van de hele aarde maakt, maar we hebben geen röntgenfoto’s zoals in een medische praktijk. We hebben aardbevingen”, legt Alessandro Forte uit, een geofysicus aan de Universiteit van Florida. Aardbevingen genereren golven die de aardmantel binnendringen en ‘licht’ verschaffen om de interne structuur ervan te verlichten.
Uit het onderzoek, gepubliceerd in Scientific Reports, blijkt dat het zwaartekrachtgat in Antarctica zo’n 30 tot 50 miljoen jaar geleden begon te intensiveren, wat samenviel met grote klimaatveranderingen en de uitbreiding van gletsjers. Deze verschuivingen in de zwaartekracht hebben een directe invloed op de ecosystemen van de aarde, inclusief de zeespiegel en de zuurgraad van de oceanen.
Waarom dit belangrijk is
Het begrijpen van dit fenomeen is niet alleen academisch. De evolutie van het zwaartekrachtgat in Antarctica biedt kritische inzichten in hoe de interne processen van de aarde de omstandigheden op oppervlakteniveau beïnvloeden.
“Als we beter kunnen begrijpen hoe het binnenste van de aarde de zwaartekracht en de zeespiegel vormt, krijgen we inzicht in factoren die van belang kunnen zijn voor de groei en stabiliteit van grote ijskappen”, aldus Forte.
Het onderzoeksteam is van plan het verband tussen een versterkend zwaartekrachtgat en de ontwikkeling van een ijskap verder te onderzoeken. Door deze interacties tussen de aarde en de aarde te analyseren hopen wetenschappers de voorspellingen over de toekomstige klimaatverandering en de stijging van de zeespiegel te verbeteren.
Het zwaartekrachtgat in Antarctica herinnert ons eraan dat de systemen van de aarde op complexe manieren met elkaar verbonden zijn. Het bestuderen van deze verborgen krachten is van cruciaal belang om de stabiliteit van de planeet op de lange termijn en onze eigen toekomst daarop te begrijpen.
