Oceaan

Klimaatverandering zal vooral aanpassing veroorzaken in plaats van uitsterven.

Naarmate er meer CO2 in de atmosfeer komt, neemt de oceaan meer CO2 op, en dit reageert met water tot koolzuur (H2CO3), waardoor de zuurgraad van het oceaanwater toeneemt. Dit, zo vreesden veel biologen, is funest voor de ontelbare organismen in de oceaan met een kalkskelet. Kalk lost op in zuur, en zelfs bij een geringe verhoging van de zuurgraad zou koraal en plankton niet of nauwelijks nog in staat zijn om een kalkskelet te vormen.

Optimisme
Deze week komen twee groepen onderzoekers onafhankelijk van elkaar met veel optimistischer nieuws. In Nature Geoscience staat een langlopend experiment beschreven met de fytoplanktonsoort Emiliania huxleyi, de grootste kalkproducent in de oceanen. Drie Duitse onderzoekers lieten kolonies van dit eencellige organisme een jaar lang afzonderlijk groeien onder omstandigheden met een normale CO2-concentratie in de lucht, bij de concentratie die verwacht wordt rond het jaar 2100 en bij een onrealistisch hoge concentratie CO2. Emiliania huxleyi kan zich zowel sexueel als ongeslachtelijk voortplanten. In het jaar dat het experiment duurde, produceerde elke kolonie Emiliania huxleyi ruim 500 generaties, en het was duidelijk dat de evolutie deed waarvoor ze traditioneel wordt ingehuurd: de ‘verzuurde’ kolonies pasten zich aan de verhoogde CO2-concentratie aan en groeiden minstens net zo goed als de ‘normale’ kolonie.
De kalkproductie nam onder verhoogde CO2-concentratie zelfs toe. Dit kan belangrijk zijn, omdat de kalkskeletjes van Emiliania huxleyi nadat de cel sterft in enorme aantallen naar de zeebodem zinken en zo grote hoeveelheden CO2 voor lange tijd aan de atmosferische koolstofkringloop onttrekken. De krijtrotsen bij Dover bestaan grotendeels uit zulke fossiele kalkskeletjes.

Eerdere, alarmerende berichten over de gevoeligheid van fytoplankton voor een hogere CO2-opname door het zeewater waren gebaseerd op kortlopende experimenten, waarbij de organismen geen tijd hadden om zich aan te passen aan de veranderde omstandigheden.

Great Barrier Reef
Australische en Amerikaanse onderzoekers komen met vergelijkbare conclusies na hun grootschalige onderzoek aan het Great Barrier Reef, het 1500 kilometer lange woud van koraalriffen voor de oostkust van Australië. Op ruim 1300 plaatsen verspreid over het hele rif inventariseerden ze nauwkeurig welke soorten koraal er voorkwamen, en hoeveel.

De zomertemperatuur van het zeewater varieert van noord naar zuid wel 8 graden, en de zuurgraad (pH) varieert tussen de 8,37 en 7,98. Uit hun statistische analyse komt naar voren, dat deze bandbreedtes in temperatuur en zuurgraad voor de meeste soorten geen belangrijke factor zijn voor hun overleving. Veel belangrijker zijn plaatselijke veranderingen in de omstandigheden, zoals vervuiling door nabijgelegen steden, orkanen of tijdelijke plagen van de koraal-etende zeester Acanthaster planci.
Daarmee vergeleken zijn de temperatuurstijging door de opwarming van het klimaat tot nu toe – 0,4 graden – en de pH-daling – 0,1- gering. De verwachte veranderingen tot 2100 zijn weliswaar groter, maar nog steeds kleiner dan de natuurlijke bandbreedte nu. Er zijn wel extra kwetsbare koraalsoorten waarbij deze veranderingen al aantoonbare invloed hebben, maar, zo stellen de onderzoekers in Current Biology, het koraalrif als ecosysteem kan zulke schokken goed incasseren.

De resultaten van beide onderzoeken staan in schril contrast tot eerdere alarmsignalen over koraalriffen en kalkvormend plankton die door de aanstaande opwarming en verzuring van de oceaan op de rand van de afgrond zouden staan.
Zoals zo vaak, zijn zulke signalen gebaseerd op nogal simplistisch, verkennend onderzoek en is de boodschap veel genuanceerder zodra de resultaten van grondiger onderzoek beschikbaar komen.

 

Adaptive evolution of a key phytoplankton species to ocean acidification
K. Lohbeck, U. Riebesell, T. Reusch,
Nature Geoscience, 8 april
 

Assembly rules of reef corals are flexible along a steep climate gradient
T. Hughes e.a.
Current Biology