De oceaan fungeert momenteel als een grote ‘koolstofput’. Een essentieel natuurlijk systeem dat kooldioxide uit de atmosfeer haalt en opslaat in de diepten van de zee, waardoor het het mondiale klimaat helpt reguleren. De recente hittegolven die we in de zee hebben meegemaakt, verstoren dit cruciale proces echter, wat ernstige gevolgen kan hebben voor het klimaat op de hele planeet.

Op het oppervlak van de oceaan vinden we momenteel organismen die fytoplankton worden genoemd en die het vermogen hebben om CO₂ op te nemen en zuurstof te produceren door middel van een eenvoudig fotosynthesemechanisme met behulp van zonlicht. Het probleem is dat we in een voortdurend voortschrijdende levenscyclus leven, en daarom vormen deze organismen voedsel voor kleine zeedieren die zoöplankton worden genoemd, die uitwerpselen produceren in de vorm van kleine bolletjes die naar de zeebodem zinken.

Dit fenomeen, dat “biologische koolstofbom” wordt genoemd, transporteert koolstof uit de atmosfeer naar de zeebodem, waar het eeuwenlang geïsoleerd kan blijven. Op deze manier kan de zeebodem worden gezien als een grote ‘begraafplaats’ van CO₂ dat is opgeslagen in de uitwerpselen van deze dieren. Op de lange termijn helpt dit ons om de atmosfeer te zuiveren en de opwarming van de aarde te verminderen.

Hittegolven.

In het noordwesten van de Stille Oceaan hebben twee grote hittegolven in de periode 2013-2015 en 2019-2020 alles veranderd. De temperatuurstijgingen veranderden de samenstelling van fytoplankton en zoöplankton drastisch, waardoor een “verstoppend” effect ontstond in de koolstofput die we in de oceaan hebben.

Het gebrek aan diepe vermenging en voedingsstoffen, veroorzaakt door de opwarming en stratificatie van het water, heeft kleinere soorten bevoordeeld die uitwerpselen produceren die de neiging hebben om te drijven in plaats van te zinken, waardoor het transport van koolstof naar de diepte wordt vertraagd.

Als de uitwerpselen drijven, leidt dit er eenvoudigweg toe dat organische koolstof zich nu ophoopt in de oppervlaktelagen van het water in plaats van in de diepe zones terecht te komen waar het werd opgeslagen. Dit draagt ook bij aan een grotere bacteriële proliferatie in warm water, waardoor meer organisch materiaal werd afgebroken en CO₂ opnieuw in het water en vervolgens in de atmosfeer terechtkwam. Dit verzwakt de ‘bufferende’ rol die het heeft om de CO₂-concentratie in onze atmosfeer te compenseren.

Deze veranderingen hebben niet alleen invloed op de koolstofcyclus, maar ook op de basis van de mariene voedselketen. De afname van groot fytoplankton vermindert de zuurstofproductie en beperkt de voeding van grotere mariene soorten, waaronder walvissen en commerciële vissoorten die belangrijk zijn voor de mensheid. Zoöplankton reageert ook op de opwarming met veranderingen in grootte en verspreiding, wat de efficiëntie van de koolstofcyclus nog verder beïnvloedt, aangezien kleinere organismen minder CO₂ opnemen en minder O₂ produceren.

He is dit tot stand gekomen?

Om tot deze conclusies te komen, baseerde het onderzoek zich op tien jaar aan gegevens die werden verzameld met behulp van biogeochemische Argo-drijvers. Dit zijn autonome apparaten die de oceaankringen kunnen verkennen door chemische en biologische parameters te meten zonder dat er voortdurend mensen aanwezig hoeven te zijn.

Hierdoor konden de veranderingen in mariene ecosystemen tijdens extreme gebeurtenissen gedetailleerd worden gevolgd, waardoor tot nu toe onzichtbare patronen aan het licht kwamen en een essentieel instrument voor toekomstige studies en mitigatiestrategieën werd geboden.

Deze episodes van mariene hittegolven komen steeds vaker voor in onze oceanen als gevolg van de opwarming van de aarde, zoals we ook in Spanje meemaken. Dit betekent dat als de uitstoot van broeikasgassen niet snel wordt verminderd, de oceaan een groot deel van zijn vermogen om koolstof uit de atmosfeer op te nemen zou kunnen verliezen.