Op de bodem van de Noordzee, onder honderden meters water, liggen buitengewone geologische formaties verborgen die de bekende regels van de stratigrafie tarten. Deze enorme zandheuvels, die wetenschappers nu ‘sinkites’ noemen, intrigeren onderzoekers al jaren. Onlangs heeft een internationaal team de verrassende oorsprong van deze unieke structuren onthuld: een geologisch proces dat nog nooit op deze schaal is waargenomen, waarbij dicht zand onder een lichtere laag oude modder wegzakt. Deze onverwachte omkering van de sedimentlagen zet ons begrip van ondergrondse bewegingen op zijn kop en kan een grote impact hebben op toekomstige technieken voor koolstofopslag.
Begraven bergen en een geologische paradox
Geologen weten al jaren van het bestaan van deze grote onderzeese heuvels voor de kust van Noorwegen. Maar hun oorsprong bleef een mysterie. Er waren verschillende hypothesen naar voren gebracht: aardverschuivingen, omhooggedreven zand of modder die door brokkelige rotsen was gedrukt. Geen enkele verklaring kon echter de omvang en complexiteit van deze structuren verklaren.
Om dit mysterie te ontrafelen, hebben onderzoekers gebruikgemaakt van gedetailleerde driedimensionale seismische gegevens in combinatie met analyses van gesteentemonsters. Uit dit onderzoek bleek dat de zandheuvels in feite verbonden waren met een zeer oude sliblaag, die veel minder dicht was dan het omringende zand. Dit slib, dat grotendeels uit microscopisch kleine fossiele resten bestond, vormde een soort “vlot” dat aan de oppervlakte was opgestuwd, waarop het dichte zand leek weg te zakken.
Dit fenomeen staat haaks op wat gewoonlijk in de geologie wordt waargenomen, waar de oudste lagen zich in de diepte bevinden en de recentste aan de oppervlakte. Hier is het recentere zand weggezakt onder een oudere, lichtere laag, waardoor enorme omgekeerde heuvels zijn ontstaan die nog nooit eerder waren gedocumenteerd.
Een ongekend mechanisme: zand in beweging in de aardkorst
Om deze spectaculaire omkering te verklaren, hebben wetenschappers de hypothese geopperd dat aardbevingen of drukveranderingen onder de zeebodem het zand in een soort vloeistof zouden kunnen hebben veranderd. Dit fenomeen, liquefactie genaamd, zou het zand in staat stellen door breuken in de geologische lagen te stromen en onder de hardere modder te sijpelen.
Het resultaat: “sinkites”, deze verzonken zandheuvels, en “floatites”, deze lichte moddervlotten die erboven drijven. Deze ongewone verplaatsing van materialen onthult een veel complexere ondergrondse dynamiek dan de wetenschap tot nu toe had gedacht.
Volgens Mads Huuse, geofysicus en medeauteur van de studie gepubliceerd in Communications Earth and Environment, is deze ontdekking van groot belang. Ze toont aan dat de beweging van vloeistoffen en sedimenten in de aardkorst op onvoorspelbare wijze kan plaatsvinden, waardoor klassieke geologische patronen op hun kop worden gezet. Inzicht in dit mechanisme opent nieuwe perspectieven op de evolutie van het onderwaterlandschap, maar ook op de stabiliteit van sedimentlagen in andere geologische contexten.
Een cruciale uitdaging voor koolstofopslag
Naast het fundamentele belang heeft deze ontdekking ook grote gevolgen voor het milieu. De Noordzee wordt beschouwd als een potentiële locatie voor de ondergrondse opslag van kooldioxide (CO2), een technologie die van cruciaal belang is om de uitstoot van broeikasgassen te beperken.
Geologische opslag bestaat uit het injecteren van CO2 in poreuze rotslagen onder de zeebodem, zodat het daar duurzaam wordt opgeslagen en niet in de atmosfeer kan ontsnappen. De veiligheid en doeltreffendheid van dit proces hangen echter sterk af van een gedetailleerde kennis van de geologische formaties en de vloeistofdynamica in de aardkorst.
De “sinkites” en “floatites” onthullen een onverwachte complexiteit in het gedrag van sedimenten en kunnen van invloed zijn op de manier waarop CO2 migreert en wordt opgeslagen in deze reservoirs. Zoals Mads Huuse benadrukt, is een beter begrip van de vorming en stabiliteit van deze structuren essentieel voordat projecten voor koolstofafvang en -opslag in de regio worden gestart.
Deze doorbraak kan ingenieurs en geologen dus helpen bij het kiezen van de veiligste locaties, rekening houdend met mogelijke zand- en slibbewegingen die de dichtheid van de reservoirs in gevaar kunnen brengen.
Een open onderzoeksgebied voor mariene geologie
Naast de praktische implicaties nodigt deze ontdekking uit tot een heroverweging van bepaalde fundamentele concepten van de mariene geologie. Het klassieke model, waarin sedimentlagen zich opstapelen met de oudste onderaan en de recentste bovenaan, moet voortaan rekening houden met de mogelijkheid van een lokale omkering als gevolg van liquefactie en vloeistofcirculatie.
Het illustreert ook het belang van het combineren van moderne technieken, zoals 3D-seismiek en chemische analyse, om de diepten van de zee te onderzoeken en de verborgen geologische archieven te ontcijferen.
De onderzoekers willen hun werk voortzetten om deze verschijnselen beter te begrijpen en te onderzoeken of soortgelijke structuren elders in de wereld voorkomen, waardoor nieuwe wegen worden geopend voor het begrip van onderzeese processen.
