Marije de Vos
Met haar onderzoek naar een mogelijke paleo-connectie tussen de Yangtze en Rode Rivier in China won Marije de Vos (Vrije Universiteit Amsterdam) de vierde editie van de KNGMG Jelgersmaprijs voor de beste Nederlandse aardwetenschappelijke bachelorscriptie. “Het onderzoek leverde best wel spannende resultaten op.” Onderstaand interview is afgenomen door Bjinse Dankert en uitgekozen als uitgelicht artikel van Geo.brief 2020-3 (gratis voor leden van het KNGMG). Wilt u lid worden van het KNGMG, dat kan via deze link.
Door de coronamaatregelen en het plotsklaps stilleggen van het Nederlands Aardwetenschappelijk Congres in maart heeft Marije de Vos (21), inmiddels MSc student Aardwetenschappen aan de VU, haar KNGMG prijs nog niet officieel uitgereikt gekregen. Ze klinkt er tijdens de telefonische toelichting over haar onderzoek overigens niet minder vrolijk om.
Wat deed jou besluiten om aardwetenschappen te gaan studeren?
“Mijn opa was docent aardrijkskunde op de middelbare school. Ik was een jaar of tien toen hij overleed, en hij liet mij zijn hele verzameling na: atlassen, mineralen en fossielen, meer dan honderd stuks. Ik ben daar toen druk mee aan de slag gegaan en vond het steeds interessanter worden. Op een gegeven moment dacht ik: misschien is dit ook iets voor na het VWO. Ik ben toen een dagje mee gaan lopen in Amsterdam, bij de VU, en toen wist ik: dit is het. De VU sprak mij aan omdat het wat kleinschaliger is. Je hebt een stuk meer persoonlijk contact met je docenten, iedereen kent elkaar snel. Je hebt gemakkelijk contact met elkaar en maakt snel een praatje in de gang. Dat is fijn, het voelt heel vertrouwd.
Ik ben vrij breed georiënteerd in aardwetenschappen. Vaak zie je dat mensen een bepaald onderwerp vanaf het allereerste begin direct interessanter vinden dan andere onderwerpen. Dat heb ik niet; ik vind vrijwel alles interessant, ik wil graag overal een beetje van proeven. Dat was ook zo fijn aan deze scriptie: het onderwerp was breed, er kwamen verschillende aspecten bij kijken en ik kon over veel verschillenden dingen leren. Het onderwerp sprak mij daarom direct aan.”
Wat was het onderwerp?
“Het maakte deel uit van een onderzoeksproject van dr. Xilin Sun, een aardwetenschapper uit China die eerder aan de VU is gepromoveerd. Zijn onderzoek richt zich op de geologische geschiedenis van de Yangtze rivier, de langste rivier in Azië. Nee, ik ben niet zelf naar China geweest, helaas. Xilin had mijn monsters al voor mij verzameld. Ik heb voor mijn scriptieonderzoek veel argon-argondateringen gedaan voor het achterhalen van geochronologie. Mijn begeleider aan de VU, hoogleraar sedimentologie Klaudia Kuiper, werkt veel aan dateringen, en vandaar dat ik bij haar uitkwam.”
Yangtze Rivier in Fengjie County, Chongqing.
Foto: Boris Kasimov / Wikimedia
Wat heb je precies onderzocht?
“In de geometrie van de bovenloop van de Yangtze rivier zit een heel opvallende knik. De Yangtze ontspringt in het westen van China, buigt vervolgens langzaam af naar het zuiden, en dan is er opeens een heel scherpe punt. Meanders komen natuurlijk in veel rivieren voor, maar zo’n knik, met zo’n hoek – dat is wel uniek. Zoom je wat verder uit naar de stroomgebieden van andere nabije rivieren, en trek je de loop van de Yangtze door naar het zuiden, dan beland je bij de Rode Rivier. Zo ontstond de vraag: waren deze twee rivieren ooit met elkaar verbonden, en heeft de Yangtze rivier zich door de tijd heen verlegd, of berust deze opvallende vorm in de Yangtze puur op toeval?”
Overzichtskaart van de loop van de Yangtze rivier door China. In de inzet: uitvergroting van de First Bend van de Yangtze en de voorgestelde paleo-connectie naar de Rode Rivier (gestippeld).
Hoe onderzoek je zoiets?
“We hebben een zogenaamde provenance studie gedaan, waarbij je nagaat of mineralen uit sedimentafzettingen elders overeenkomen met mineralen die de Yangtze op dit moment transporteert. Xilin heeft hiervoor verschillende sedimentmonsters ten zuiden van de bewuste knik verzameld. Vervolgens hebben wij de ouderdom van muscoviet, biotiet en kaliveldspaat mineralen uit deze monsters achterhaald met hulp van argon-argondatering. Mochten we een match vinden, dan kan dit een aanwijzing zijn dat de Yangtze inderdaad vroeger door het onderzochte gebied heeft gestroomd.
Dat je mineralen die veel eerder zijn afgezet vergelijkt met mineralen die nu worden afgevoerd, is natuurlijk een van de beperkingen van dit onderzoek. Zou je dus al een match vinden, dan is dat geen definitief bewijs voor het bestaan van een paleo-verbinding – maar het is wel een goede indicatie, een eerste stap. En die stap mocht ik zetten, dat was heel leuk.”
Hoe ben je te werk gegaan?
“Je start met het scheiden en schoonmaken van de verschillende mineralen in de sedimentmonsters. Je maalt de monsters fijn, wast de sedimenten en je verwijdert vuil met hulp van geluidsgolven. Daarna worden de verschillende mineralen van elkaar gescheiden op basis van hun magnetische eigenschappen en dichtheden. Met de microscoop controleer je of er echt geen andere mineralen tussen zitten.
Vervolgens worden de mineralen bestraald, om ze na een paar maanden te kunnen dateren. Het voordeel van argon-argondatering is dat je al kunt meten met slechts één mineraalkorrel; voor kalium-argondatering zijn meerdere mineraalkorrels nodig. Het meten aan één mineraal is belangrijk om eenduidige leeftijdsdatering te verkrijgen. De verkregen waardes vergelijken we vervolgens met de eerder verkregen dateringen van mineralen uit het huidige riviersediment.”
Wat waren je bevindingen?
Vergelijking van leeftijdsdateringen van muscoviet, biotiet en kaliveldspaat mineralen uit geselecteerde sedimentmonsters en riviersediment van de Yangtze rivier.
“Het onderzoek leverde best wel spannende resultaten op. We hebben dus drie verschillende mineralen gedateerd, en deze tonen niet hetzelfde signaal. Dat was onverwacht – maar ook heel interessant. Leeftijden verkregen uit muscoviet en biotiet vallen met elkaar te rijmen, vooral de waardes van de muscoviet mineralen zijn heel duidelijk. Daar zien we leeftijden tussen de 200 en 250 miljoen jaar geleden, dat zijn waarschijnlijk mineralen afkomstig van een gebied met deze ouderdom dat door de rivier wordt afgesleten. We zien ditzelfde signaal ook terug in het sediment dat nu door de Yangtze wordt getransporteerd. Dus dit zou kunnen duiden op het bestaan van een vroegere verbinding met de Rode Rivier, dat is heel waardevol.
Echter, we zien deze waarden niet terug in de ouderdomsdateringen van kaliveldspaten. Daar zien we juist een grote bandbreedte aan leeftijden, zonder duidelijke pieken. Je kunt niet dezelfde leeftijdspieken bij kaliveldspaat verwachten; deze mineralen hebben een andere sluitingstemperatuur. De sluitingstemperatuur van kaliveldspaat is vrij laag, waardoor isotopen al bij een kleine opwarming weer kunnen vrijkomen. Het wordt daarom ook gezien als een minder betrouwbaar mineraal om te gebruiken voor argon-argondateringen. Daar komt bij dat er nog vrij weinig data is van de leeftijdsverdeling in de kaliveldspaten in het moderne sediment. We missen dus ook nog metingen.”
Valt er dan op andere wijze het bestaan van een paleo-connectie te achterhalen?
“Deels hebben we daar ook naar gekeken. De onderzochte sedimentmonsters zijn afkomstig uit verschillende formaties die op verschillende tijden zijn afgezet. In de monsters van een bepaalde formatie zien we lithologische eigenschappen en sedimentaire structuren, zoals cross-bedding, die kunnen duiden op de aanwezigheid van een rivier. Ik heb daarom naar de ouderdomssignalen van deze verschillende formaties gekeken, en er extra op gelet of in de formatie met indicaties van rivierafzettingen hetzelfde signaal als dat van de Yangtze terug is te vinden.
Alles tezamen geven de eerste resultaten een indicatie van een mogelijke paleo-verbinding in het Laat-Eoceen, zo’n veertig miljoen jaar geleden. Zo’n 55 miljoen jaar geleden vond de botsing tussen India en de Euraziatische tektonische plaat plaats. In die periode vonden er grote structurele veranderingen op het continent plaats die ook hun invloed op het stroomgebied van rivieren zullen hebben gehad.”
Ga je nog met dit onderzoek verder?
“Xilin wel, ik ben in mijn MSc een andere richting opgegaan. Tijdens mijn bacheloropleiding heb ik in de keuzeruimte een educatieve minor gedaan. Ik heb zes maanden stage gelopen bij een middelbare school en heb mijn tweedegraads onderwijsbevoegdheid behaald. Nu ben ik bezig met mijn educatieve master. Over een jaar mag ik opnieuw stage doen, en na mijn masteropleiding hoop ik mijn eerstegraads bevoegdheid te halen, dan mag ik aan alle klassen onderwijzen – als aardrijkskundedocent.”
Je gaat je opa dus achterna?
“Ja, ik voel mij helemaal thuis voor de klas! Ik vind het lesgeven ontzettend leuk, je merkt in de klas al direct wanneer er kleine aardwetenschappers tussen zitten. Dan is het leuk om wat van je eigen passie over te kunnen dragen. Ik merk dat het vak aardrijkskunde op middelbare scholen nog erg is gericht op sociale geografie en dat aardwetenschappen vaak ondersneeuwen. Dat is zonde, want de leerlingen die al een interesse in aardwetenschappen hebben, maar zich daar nog niet echt bewust van zijn, die moeten dat juist bij aardrijkskunde wel ontdekken. Dan is het fijn wanneer er docenten zijn die daar sturing aan kunnen geven. Ik hoop dat ik daaraan kan gaan bijdragen.”