Bewijs voor eoceenische aridisering van de hyperaride kern van de Atacamawoestijn

Waarom een ultra-droge woestijn ertoe doet

De Atacamawoestijn in het noorden van Chili is een van de meest nabije natuurlijke analogieën die we hebben voor het oppervlak van Mars. Hij is zo droog dat delen minder dan twee millimeter neerslag per jaar ontvangen, en landschappen kunnen miljoenen jaren vrijwel ongewijzigd blijven. Toch is er onder wetenschappers lange tijd discussie geweest over wanneer deze extreme droogte begon en wat deze veroorzaakte. Deze studie gebruikt kleine minerale aanwijzingen opgesloten in kwartskeien om aan te tonen dat het hart van de Atacama al sinds minstens het Eoceen extreem droog is, tientallen miljoenen jaren eerder dan veel eerdere ideeën suggereerden.

De steenklokken van de woestijn aflezen

De onderzoekers richtten zich op de Coastal Cordillera, een lage bergkam tussen de Grote Oceaan en het dieper gelegen binnenland van de Andes. Hier zijn brede, bijna vormloze oppervlakken bezaaid met hoekige kwartskeien die rusten op dunne sedimenten en zoutrijke korsten. Omdat wind en water zo lang zo weinig werk hebben verricht, kunnen deze keien fungeren als natuurlijke tijdmeters. Hoogenergetische deeltjes uit de ruimte veranderen geleidelijk atomen binnen mineralen aan het oppervlak, dus hoe langer een kei blootligt, hoe meer van deze bijzondere atomen ze opbouwt. Door de hoeveelheid kosmogeen neon en beryllium te meten in 135 kwartssteenfragmenten van verschillende oppervlakken, kon het team inschatten hoe lang elke kei effectief aan de lucht heeft gelegen.

Een landschap bevroren in diepe tijd

De resultaten onthullen verbazingwekkend lange blootstellingsduren. Veel keien tonen signalen die overeenkomen met 20 tot 40 miljoen jaar aan of nabij het oppervlak, waarbij sommige teruggaan tot ongeveer 60 miljoen jaar. Cruciaal is dat deze oude fragmenten zijn verzameld van oppervlakken die zelf veel later gevormd werden, rond de overgang Oligoceen–Mioceen, zoals blijkt uit gedateerde vulkanische aslagen ertussen. Dit betekent dat de keien al lang oud waren voordat ze hun huidige rustplaatsen bereikten. Ze moeten langzaam zijn uitgegraven uit het moedergesteente, korte afstanden zijn verplaatst door zeldzame laagwatervloeden, en vervolgens voor enorme tijdsperioden onaangeroerd zijn achtergelaten in een omgeving met vrijwel geen erosie.

Jongere en verre bronnen uitsluiten

Het team onderzocht of het kwarts misschien uit hoger gelegen, snel oprijzende delen van de Andes was aangevoerd, waar dunnere lucht de kosmische-stralingsklok zou versnellen. Nabijgelegen riviergrindlagen die duidelijk uit de Andes afkomstig zijn, bevatten echter slechts zeer kleine hoeveelheden kosmogeen neon, wat wijst op korte blootstelling voordat ze werden begraven. Onafhankelijke studies van Andesafzettingen tonen ook geen vergelijkbaar oude blootstellingsleeftijden. Gezamenlijk spreken deze aanwijzingen tegen hoge-altitude, verre bronnen. In plaats daarvan lijken de kwartsfragmenten afkomstig te zijn van lokaal moedergesteente in de Coastal Cordillera, waar erosie opmerkelijk traag is geweest en waar zoutkorsten en gipsrijke bodems het oppervlak verder beschermen, waardoor stenen miljoenen jaren op hun plaats blijven liggen.

Droogte van de woestijn koppelen aan wereldwijde afkoeling

Aangezien de kwarts-blootstellingsregistraties teruggaan tot in het Eoceen, impliceren ze dat sterk waterbeperkende omstandigheden reeds gevestigd waren in de hyperaride kern van de Atacama ver vóór de belangrijkste opheffing van de Andes en de volledige ontwikkeling van de moderne Humboldtstroom. De auteurs vergelijken hun data met mondiale klimatrecords die de langetermijnafkoeling volgen sinds een warme fase bekend als het Early Eocene Climatic Optimum. Ze stellen dat deze afkoeling, samen met vroege versies van een koude kuststroom langs Zuid-Amerika, waarschijnlijk de regio over een drempel in blijvende droogte duwde. Latere bergopheffing en oceaangeleidelijkheden hebben de ariditeit elders waarschijnlijk uitgebreid en geïntensiveerd, maar zij initieerden niet de hyperaride toestand in de kustkern.

Wat dit betekent voor de droge grenzen van de aarde

Voor niet‑specialisten is de kernboodschap dat het droogste hart van de Atacama veel langer bijna regenloos en geologisch vastgelegd is geweest dan veel wetenschappers aannamen. Keien die stil op het oppervlak liggen registreren tientallen miljoenen jaren van blootstelling, iets wat in een natter of actiever landschap onmogelijk zou zijn. Dit verschuift de oorsprong van de hyperaride kern van de Atacama terug naar minstens het Eoceen en verbindt het met wereldwijde klimaatafkoeling in plaats van alleen lokale gebergtevorming. De studie toont hoe kleine atomen in gewone mineralen kunnen onthullen wanneer ’s werelds meest extreme woestijnen de grens naar bijna permanente droogte overschreden.

Bronvermelding: Ritter-Prinz, B., Binnie, S.A., Stuart, F.M. et al. Evidence for Eocene aridification of the Atacama Desert’s hyperarid core. Nat Commun 17, 4520 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-73422-4

Trefwoorden: Atacamawoestijn, hyperariditeit, kosmogene nucliden, Eoceen klimaat, woestijnontwikkeling