In 2015 rapporteerden wetenschappers bewijs dat enorme stofpluimen uit de Sahara hielpen bij het aanvullen van fosfor in het Amazone-regenwoud, waardoor ’s werelds grootste woestijn met het grootste regenwoud werd verbonden via wat onderzoekers beschreven als een van de belangrijkste natuurlijke overdrachten van voedingsstoffen op aarde. De bevindingen zijn gedetailleerd in het papier onder leiding van atmosferische wetenschapper Hongbin Yu van het Earth System Science Interdisciplinaire Center (ESSIC) van de Universiteit van Maryland, in samenwerking met NASAGoddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. De resultaten worden gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven en in gerelateerde studies in Omgevingsdetectie op afstand.
Een atmosferische rivier van 16.000 kilometer lang
Wetenschappers weten al tientallen jaren dat enorme pluimen stof uit de Sahara zich duizenden kilometers over de Atlantische Oceaan verspreiden en enorme bruine wolken vormen die zichtbaar zijn vanuit de ruimte voordat ze zich boven Zuid-Amerika nestelen. In april 2015 beschreef NASA de verbinding als een “16.000 mijl lange discontinue rivier van atmosferisch stof” die Afrika en de wereld met elkaar verbindt. Amazone bekken. Met behulp van gegevens van NASA’s Cloud-Aerosol Lidar en Infrared Pathfinder ObservatiesatellietenCALIPSO, gelanceerd in 2006, berekenden Yu en collega’s voor het eerst hoeveel stof de trans-Atlantische reis voltooit. Volgens het team verlaat jaarlijks gemiddeld 182 miljoen ton stof de Sahara. Van deze hoeveelheid wordt jaarlijks 27,7 miljoen ton, ongeveer 15 procent, in het Amazonebekken gestort. Een andere analyse meldde dat 28,8 miljoen ton de regio bereikte. NASA stelt dit aantal gelijk aan ongeveer 689.290 semi-vrachtwagens die de woestijn verlaten en 104.908 met stof gevulde semi-vrachtwagens die elk jaar in de Amazone dumpen.
Het lidar-instrument op de CALIPSO-satelliet zendt lichtgolven uit die reflecteren op deeltjes in de atmosfeer en terugkeren naar de satelliet. Het onderscheidt stof van andere deeltjes op basis van hun optische eigenschappen. Krediet: Scientific Visualization Studio, NASA Goddard Space Flight Center
CALIPSO, een afkorting van ‘Cloud-Aerosol Lidar and Independent Pathfinder Satellite Observation’, maakt gebruik van op laser gebaseerde lidar-instrumenten om de atmosfeer te scannen en de verticale verdeling van stof en andere aerosolen te meten, waardoor driedimensionale tracking van de Sahara-Amazone-pluim tussen 2007 en 2013 mogelijk wordt.
Fosfor: ontbrekende voedingsstof
Het Amazone-regenwoud staat bekend om zijn biodiversiteit, maar wordt ook gekenmerkt door een voedselarme bodem. Ongeveer 90 procent van de bodem in het Amazonegebied mist fosfor, een essentiële voedingsstof voor plantengroei. Zware regenval en riviersystemen spoelen elk jaar tienduizenden tonnen voedingsstoffen, waaronder fosfor en stikstof, uit het stroomgebied. Aan de andere kant van de Atlantische Oceaan bevat de Sahara aanzienlijke fosforreserves, vooral in de Bodélé-depressie in Tsjaad, een eeuwenoude meerbodem die rijk is aan overblijfselen van lang geleden overleden micro-organismen. Frequente stofstormen in dit gebied tillen fosforrijke deeltjes de atmosfeer in. In een artikel uit 2015 in Geofysische onderzoeksbrievenYu en collega’s geven de eerste op satellieten gebaseerde schatting van hoeveel fosfor in het stof wordt getransporteerd. Na analyse van CALIPSO-gegevens en stofmonsters verzameld bij onderzoeksstations in Tsjaad, Barbados en Miami, concludeerde het team dat jaarlijks ongeveer 22.000 ton fosfor vanuit de Sahara het Amazonegebied bereikt.
Luchtfoto van de vissersboten van Caju Una die vissen in de rivier de Porto, Marajo Island, staat Para, Brazilië, zaterdag 1 november 2025. (AP Photo/Eraldo Peres)
Dit cijfer komt nauw overeen met schattingen van de hoeveelheid fosfor die jaarlijks uit regenwouden verloren gaat door hydrologische processen. “Dit is een kleine wereld en we zijn allemaal met elkaar verbonden”, zei Yu destijds. De onderzoekers schreven in hun artikel: “Dit suggereert dat Afrikaans stof belangrijke implicaties kan hebben voor het behoud van de gezondheid van het Amazone-regenwoud op de lange termijn. Zonder fosforinvoer uit Afrikaans stof zouden hydrologische verliezen de fosforreserves in de bodem over decennia of eeuwen ernstig uitputten en een impact hebben op de gezondheid en productiviteit van het Amazone-regenwoud.” Maar ze waarschuwen dat er nog steeds onzekerheden bestaan, en ze weten nog steeds niet “de hoeveelheid stof die nodig is om voldoende fosfor te leveren om de productiviteit van het Amazone-regenwoud op peil te houden.”
Extreme variabiliteit en Sahel-koppelingen
De onderzoekers ontdekten ook dat de hoeveelheid stof die over de Atlantische Oceaan werd getransporteerd van jaar tot jaar sterk fluctueerde. Tussen 2007 en 2011 was er een verschil van 86 procent tussen de grootste stofpluim gemeten in 2007 en de kleinste in 2011. Yu en zijn collega’s identificeerden een mogelijk verband tussen regenval in de Sahel, een semi-aride gebied ten zuiden van de Sahara, en stoftransport. Wanneer de regenval in de Sahel groter is, neemt de hoeveelheid stof die over de Atlantische Oceaan wordt vervoerd af.
Stof en zand dat uit de Sahara-woestijn werd geblazen, bedekte delen van Europa, waardoor de lucht en de sneeuw oranje kleurden.
Het exacte mechanisme is nog steeds onzeker. Yu stelt dat meer regen de vegetatiegroei in de Sahel zou kunnen stimuleren, waardoor de beschikbaarheid van de bodem voor winderosie zou afnemen. Als alternatief kunnen regenpatronen gecorreleerd zijn met windsystemen die stof naar de hogere atmosfeer transporteren, die fungeert als transportcorridor naar Amerika. “We weten dat stof bij veel complexe zaken erg belangrijk is”, zegt Yu. “Stof beïnvloedt het klimaat en tegelijkertijd zal de klimaatverandering stof beïnvloeden.” Hij voegde eraan toe: “Als onderzoekers stellen we onszelf twee fundamentele vragen: ‘Hoeveel stof wordt vervoerd? En hoe beïnvloedt de klimaatverandering de hoeveelheid stof die de Atlantische Oceaan oversteekt?'”
Global Earth-systeemverbinding
Elk stofdeeltje is slechts een fractie van de breedte van een mensenhaar, maar samen vormen ze een van de grootste intercontinentale materiaalbewegingen op aarde. Het onderzoek van Yu en collega’s onderstreept de mate waarin verre ecosystemen met elkaar verbonden blijven via atmosferische processen. Door de totale stofstroom en het fosforgehalte ervan te kwantificeren, leverde een onderzoek uit 2015 het bewijs dat de Sahara een meetbare rol speelt bij het handhaven van de voedingsstoffenbalans van het Amazone-regenwoud op de lange termijn, zelfs nu wetenschappers blijven onderzoeken hoe klimaatvariabiliteit deze complexe trans-Atlantische uitwisselingen kan beïnvloeden.
