Menu Close

Out of Africa

Immense hoeveelheden woestijnzand worden af en toe door de wind opgetild en over de aarde verspreid. Naar nu blijkt bevatten die stofstormen meer dan alleen zand: tal van micro-organismen overleven de intercontinentale vliegreis.

Intermediair, 14 juni 2001

In de vroege ochtend van 7 april werd geoloog Zev Levin gewekt door een hevige storm. Buiten was het aardedonker, hoewel de zon al lang op moest zijn. De spaarzame auto’s op straat wierpen met hun koplampen een gelig lichtschijnsel vooruit, en het zicht was hooguit twintig meter. ‘Het was de meest verbazingwekkende storm die ik ooit heb gezien,’ aldus Levin, die als specialist op het gebied van stofstormen weet waarover hij praat.

De geoloog, verbonden aan de Universiteit van Tel Aviv, logeerde op dat moment in de Chinese provincie Jilin, vlakbij de Gobi-woestijn in Mongolië. Het zand dat zijn uitzicht bedierf, zo demonstreerden later foto’s uit de ruimte, trok in de weken die volgden over de Stille Oceaan en het vasteland van Noord-Amerika. Pas boven de Atlantische Oceaan verdween de grijze sliert van de satellietbeelden.

Stofwolken als deze, afkomstig uit de Gobi-woestijn of uit de Afrikaanse Sahara, worden regelmatig door hoge luchtstromingen over de aarde uitgespreid. Ook in Nederland kun je van tijd tot tijd een laagje woestijnzand van de motorkap vegen. Naar nu pas blijkt, neemt de wind meer mee dan zand: ook micro-organismen blijken onderweg het moordende bombardement met UV-licht te kunnen overleven. Intercontinentale besmettingen, over afstanden van tienduizenden kilometers, hebben volgens sommige onderzoekers grote gevolgen — zoals bijvoorbeeld de raadselachtige ineenstorting van koraalriffen in de Cariben.

De dramatische neergang van koraalriffen in de Caribische Zee begon al in de jaren zeventig, zij het voorzichtig. De eerste grote klap kwam pas in 1983, toen een onbekende ziekte uitbrak onder zee-egels. De zwarte, stekelige koraaldieren grazen de oppervlakte van een rif af op zoek naar algen.

Het leek, zegt Phil Dustan, koraalonderzoeker bij de Universiteit van Charleston, alsof in een nette buitenwijk plotseling alle grasmaaiers waren uitgevallen. Binnen een jaar nadat de ziekte opdook voor de kust van Panama waren in de hele Cariben vrijwel alle egels verdwenen. Overal raakten riffen met een wollige deken van algen bedekt.

Nadat in 1987 andere koraalsoorten, waaronder de zeewaaier en hertshoornkoraal, door geheimzinnige ziekten waren getroffen, ging het in hoog tempo bergafwaarts. Ten opzichte van de jaren zeventig, zegt Dustan, verdween rond Florida ruim 90 procent van de koraalbedekking. Wat onder water overbleef doet nog slechts denken aan een verlaten, door algen overwoekerd kerkhof. Tweederde van alle Caribische koraalriffen staan op het punt te verdwijnen — waaronder die rond de bovenwindse Antillen, Jamaica, Barbados en de Maagdeneilanden.

Intermediair, 14 juni 2001

Als de schuldigen voor deze ondergang worden doorgaans vissers en toeristen aangewezen, die met hun boten het kwetsbare rif kapot varen. Dat, gecombineerd met een overmaat aan voedingsstoffen die deels via de Mississippi ongehinderd de zee in stromen, zou het Caribische koraal fataal worden.

Maar volgens Eugene Shinn, onderzoeker bij het geologisch onderzoeksinstituut van de Amerikaanse overheid (USGS), ligt de werkelijke oorzaak van de ecologische ramp misschien heel ergens anders — tienduizend kilometer oostwaarts, in de Afrikaanse Sahara.

Eind jaren negentig was de aandacht van Shinn getrokken door het werk van meteoroloog Joseph Prospero, van de Universiteit van Miami. Al lange tijd bestudeerde Prospero de stofmassa’s die, via luchtstromen op vier tot zes kilometer hoogte, zich over de aardbol verspreiden.

Geologen hadden duidelijk gemaakt dat zulke zandstormen al duizenden jaren waaien. Ze strooien voedzame mineralen uit de Gobi-woestijn over de regenwouden van Hawaï, zand uit Afrika over de Amazone. Het overwaaiende stuifzand vormt een soort pokon voor de bossen: het is rijk aan ijzer, aluminium, sulfaat en fosfor. Alleen al van het laatste element valt in de Amazone per hectare meer dan een halve kilogram per jaar uit de lucht.

In 1965 begon Prospero te meten hoeveel Afrikaans stof de Caribische lucht bevat. Gemiddeld, tonen zijn metingen, verdubbelden de cijfers sinds het begin van de droogte in de Sahara-woestijn: van minder dan vijf tot meer dan tien milligram zand per kubieke meter lucht.

Bij elkaar, berekende de onderzoeker, worden jaarlijks honderden miljoenen tonnen zand van Afrika naar de overkant van de oceaan vervoerd.

Maar wat vooral Shinns aandacht trok, waren de pieken in de grafiek. Ze vielen keurig samen met koraal-epidemieën in de Cariben, die hoewel soms duizenden kilometers uit elkaar, opmerkelijk synchroon verliepen. Dat kon geen toeval zijn, dacht Shinn. Hij ging op onderzoek naar wegen waarlangs Sahara-stof koraaldieren in de Cariben ziek kan maken.

De eerste weg was niet ver weg. Bioloog Richard Barber, van het Amerikaanse Duke Marine Lab, stelde ooit voor het broeikaseffect te bestrijden door oceanen met ijzer te bestrooien — de opbloei van algen zou grote hoeveelheden kooldioxide kunnen ‘opslaan’. Toen hij als proef ijzer dumpte in de Stille Oceaan, veranderde het oceaanwater prompt in ‘erwtensoep’, zoals Shinn het omschrijft. Schaarste aan ijzer houdt algen in toom; met andere woorden, het rode, ijzerrijke Sahara-zand is goed voor algen, en dus niet voor koralen.

Al snel doken andere twijfelachtige ingrediënten op in de Sahara-mix: landbouwvergif bijvoorbeeld, zoals DDT dat in Afrika nog wordt gebruikt. De lucht op de Cariben bevat ook erg veel kwik — opgewaaid, wellicht, uit open Algerijnse kwikmijnen.

Maar de verrassendste component van Afrikaanse zandstormen was toch levende have. Anders dan altijd gedacht, kunnen micro-organismen de lange tocht hoog in de atmosfeer overleven. Deels verstopt in spleten in zandkristallen, deels afgeschermd door het stof dat boven hen zweeft, trotseert een deel de vijf of meer dagen durende ultraviolette zonnekuur.

Hoe meer men zoekt, hoe meer microben de oceaan via de lucht blijken te kunnen oversteken. Tijdens een congres van Amerikaanse microbiologen, vorige maand in Orlando, presenteerde USGS-onderzoeker Dale Griffin zijn rijke oogst. In een liter lucht boven de Caribische Maagdeneilanden, verzameld op een moment dat Afrikaans stof kwam aanwaaien, vond hij genetische vingerafdrukken van 157 soorten bacteriën, 213 soorten virussen en 201 soorten schimmels.

Meer dan 99 procent van die potentiële ziekteverwekkers had de barre tocht niet overleefd. Maar 110 eencelligen, voor het merendeel bacteriën en schimmels, konden door Griffin worden opgekweekt. Waarschijnlijk niet toevallig blijken de meeste van die organismen bovengemiddeld goed bestand tegen ultraviolette straling.

Voorlopig staat bovenaan de lijst met mogelijke koraalkillers een bodemschimmel, die jaren geleden al was aangewezen als de oorzaak van de zeewaaier-ziekte. Onduidelijk was steeds gebleven hoe deze aspergillus-schimmel in één keer in zo’n uitgestrekt gebied kon toeslaan, want in zeewater kan hij zich niet vermenigvuldigen: ergens moest een gestage bron van schimmelsporen zijn.

Die bron denkt Shinn te hebben gevonden: in de Caribische lucht trof Griffin verscheidene aspergillus-soorten aan, waaronder Aspergillus sydowii, een schimmel die in het laboratorium zeewaaier-koraal kan besmetten.

Maar aspergillus is maar één van de tientallen microben die elke zomer weer worden uitgespreid over de Cariben. De potentiële effecten ervan zijn enorm, vermoedt Shinn. `Maar zelfs als slechts de helft van onze theorie waar is,’ schreef hij kort na zijn publicatie in Geophysical Research Letters, `dan zal dat veel koraalonderzoek ondermijnen.’

Miljoenen guldens, merkt de onderzoeker fijntjes op, zijn al besteed aan mogelijke oorzaken van afstervende riffen — riolering, bemesting, beschadiging, opwarmend zeewater. `Maar geen van deze factoren verklaart waarom riffen overal in de Cariben verloren gaan, zelfs daar waar nauwelijks activiteit van mensen is.’ Het zou wel eens kunnen, schrijft Shinn, dat al die tijd de verkeerde kant uit is gekeken.

De meeste collega’s erkennen dat stof uit Afrika veel mineralen, pesticiden en potentiële ziekteverwekkers vervoert — satellietfoto’s en opgekweekte micro-organismen spreken heldere taal. Maar over het belang van de stofwolken lopen de meningen uiteen.

Phil Dustan, die twee jaar geleden op verzoek de Amerikaanse Senaat uitlegde welke menselijke activiteiten de Caribische koralen dreigen uit te roeien, is nog niet bereid zijn dramatische diaserie bij te zetten op het kerkhof van de wetenschap.

Nog niemand heeft bewezen, stelt Dustan, dat aspergillus-schimmels uit Afrika zeewaaiers deden sterven — `er zijn vele soorten aspergillus, en ze komen overal vandaan.’ Evenmin is aangetoond dat Afrikaanse sporen zee-egels ziek maakten, de eerste grote catastrofe in de lange rij. `Als je aspergillus over zee-egels uitstrooit, worden ze niet ziek,’ stelt Dustan.

`Ik betwijfel geen moment,’ zegt de koraalonderzoeker, `dat uit Afrika giftige stofwolken naar de Cariben waaien, vol met mogelijk schadelijke micro-organismen. Maar voor het verdwijnen van koraalriffen kun je niet één oorzaak aanwijzen. Koralen sterven doordat een groot aantal ziekten uitbreken. Dat heeft vele oorzaken, die allemaal met elkaar zijn verweven. Je kunt ze niet zomaar uiteen trekken. Ook zonder Afrikaans stof zouden onze koralen doodgaan. We moeten ophouden te zoeken naar dé oorzaak, want die bestaat niet. Dat punt zijn we voorbij. We moeten beginnen iets aan de oorzaken te dóen.’

Niettemin geloven Shinn en Prospero dat de grootste ontdekkingen over de gevolgen van zandstormen nog moeten komen. Prospero ziet vooral een rol voor stof in de ontwikkeling van het klimaat; Shinn voorspelt dat onderzoek naar stofstormen zich uit zal breiden naar andere terreinen. `De verspreiding van ziekteverwekkers en meststoffen via de atmosfeer is een gloednieuw veld,’ schreef Shinn in Geophysical Research Letters. `De gevolgen zullen niet beperkt blijven tot koraaldieren en zee-organismen.’

De eerste kandidaat heeft zich ook al gemeld. Op eilanden als Puerto Rico, Trinidad en Barbados, geven gezondheidsstatistieken aan, lijdt tegenwoordig vijftig procent van alle kinderen aan astma. Het percentage is in dertig jaar sterk gestegen — parallel met de toename van Afrikaans stof in de lucht.

Tussen april en juli wordt het ziekenhuis van Barbados overspoeld met kinderen die last hebben van benauwdheid. Juist in die periode, ontdekte microbioloog George Mathison van de University of the West Indies, bevat het Afrikaanse stof veel bacteriën. Niet het fijne zand, met andere woorden, maar de micro-organismen daartussen lijken voor uitbraken van allergische reacties te zorgen.

Welke effecten het zand uiteindelijk ook mag hebben, de onderzoekers zijn het roerend eens over de noodzaak de hevige winderosie te stoppen. `Woestijnen,’ zegt Dustan, `zijn wonden op de aardkorst — ze bloeden zand.’

Volgens Shinn kan het bloeden worden gestelpt door het opwarmen van de aarde te bestrijden, en tegelijkertijd de landbouw in woestijngebieden om te vormen. ‘De huidige situatie in de Sahel lijkt op de Verenigde Staten in de jaren dertig,’ aldus de onderzoeker. De Amerikaanse regering stimuleerde boeren om de droge vlakten in het zuidwesten open te ploegen teneinde er graan op te verbouwen. Grootschalige erosie en jarenlange droogte leidden vervolgens tot de Dust Bowl Years, waarin vernietigende zandstormen het land plaagden.

Ook toen, meent Shinn, was het aanvankelijk moeilijk politici te overtuigen dat landbouwmethoden moesten worden aangepast. `Pas toen de stofwolken de stad Washington bereikten, kregen de boeren geld dat daarvoor nodig was.’

Related Posts