Paleoklimatoloog Niels de Winter ontrafelt geheimen over het klimaat aan de hand van fossiele schelpen. Voor zijn werk ontving hij onlangs de Outstanding Early Career Scientist Award.

Schelpen zien er vaak niet echt indrukwekkend uit, en je zou kunnen denken dat ze niets bijdragen aan wetenschappelijk onderzoek. Maar dat ziet paleoklimatoloog Niels de Winter (30), postdoc aan de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit Brussel, anders. Hij analyseert fossiele schelpen en ontdekte onder meer dat dagen zeventig miljoen jaar geleden korter waren dan nu. Voor zijn werk ontving De Winter de Outstanding Early Career Scientist Award van de European Geoscience Union. ‘Het is echt heel gaaf dat mijn collega’s mijn werk goed genoeg vinden.’

Volgens De Winter bevatten fossiele schelpen veel informatie. ‘Er bestaan veel verschillende schelpen die van een tot wel vijfhonderd jaar oud worden. Ze hebben een soort jaarringen, net als bomen, maar in tegenstelling tot hout vergaat calciumcarbonaat niet zo snel.’ Snelgroeiende exemplaren groeien wel 1 cm per jaar, en dat geeft de postdoc genoeg materiaal voor zijn analyses. ‘Door de jaarringen te analyseren, kun je bepalen in welke omstandigheden de schelp is gegroeid’, vertelt De Winter. ‘Je ziet verschillen tijdens de zomer en in de winter, en kunt dingen zeggen over het klimaat en de temperatuur destijds.’

Toekomstgericht

De Winter voert de analyse uit met verschillende technieken, zoals X-ray-fluorescentie, massaspectrometrie en microscopie. ‘We analyseren bijvoorbeeld de chemische samenstelling om te zien of mangaanrijke vloeistoffen uit de aarde de schelp hebben aangetast. Ook meten we de verhouding tussen verschillende soorten calciumcarbonaat, en bekijken we de verhoudingen tussen isotopen van zuurstof. Die verhouding blijkt heel goed te relateren aan de temperatuur.’

Met behulp van de analyses is het soms mogelijk om tot op de dag nauwkeurig te zien hoe de schelp groeit. ‘Zo’n goede resolutie kan heel waardevol zijn. Zo ontdekten we dat een jaar tijdens het Krijt meer dagen bevatte.’ De Winter wil niet alleen de geheimen van het verleden ontrafelen, maar ook nuttige bevindingen doen voor de toekomst. ‘Ik kijk nu naar een periode waarin het veel warmer was op aarde. Ik wil graag weten wat dat doet met de seizoenen, zodat we ons kunnen voorbereiden.’

Voor die analyse heeft de postdoc wel gevoeligere technieken nodig, dus die probeert hij nu te ontwikkelen. ‘Ik werk momenteel aan de zogenoemde clumped isotope-methode. Hierbij ga je op zoek naar carbonaatmoleculen met zowel zeldzame isotopen van zuurstof als zeldzame koolstofisotopen erin. De verhouding tussen die twee isotopen blijkt een nog nauwkeurigere maat voor de temperatuur, alleen is de combinatie zeldzaam. Dat maakt het lastig, dus kweken we nu zelf schelpen om op te testen.’ De Winter hoopt dat hij genoeg tijd heeft om dit probleem helemaal op te lossen. ‘Ik zou graag een vaste positie vinden, zodat ik hierna kan blijven werken aan deze fascinerende fossielen.’