Nieuwe studie onthult: tragere oceaanstromen kunnen CO2-uitstoot drastisch verhogen

AmsterdamRecente onderzoeken tonen aan dat zwakkere oceaanstromingen de CO2-niveaus in de lucht aanzienlijk kunnen verhogen. Dit heeft grote gevolgen voor het klimaat. Naarmate het klimaat verandert, wordt verwacht dat de oceaancirculatie zal vertragen. Wetenschappers dachten eerder dat dit de atmosferische koolstofniveaus niet veel zou beïnvloeden. Nieuwe bevindingen van een MIT-onderzoeker suggereren echter het tegendeel.

Het onderzoek bestudeerde een herhaald proces dat onder andere het volgende omvatte:

• Voedingsstoffen uit de oceaan
• Micro-organismen aan het oppervlak
• Beschikbaarheid van ijzer
• Een groep moleculen genaamd liganden

Jonathan Lauderdale, een onderzoeker aan het MIT, ontdekte dat wanneer de oceaancirculatie vertraagt, dit het normale proces verstoort. Dit kan ertoe leiden dat meer CO2 uit de diepe oceaan in de atmosfeer vrijkomt. Voorheen dachten wetenschappers dat tragere circulatie alleen zou resulteren in minder CO2-opname uit de atmosfeer, maar niet in een toename van CO2-uitstoot. Lauderdale’s onderzoek toont aan dat we deze aanname moeten herzien.

In 2020 ontwikkelden Lauderdale en zijn team een eenvoudig model van verschillende delen van de oceaan om het niveau van voedingsstoffen, ijzer en liganden en hun onderlinge interactie te bestuderen. Ze ontdekten dat het toevoegen van meer ijzer de groei van fytoplankton wereldwijd niet zou stimuleren, omdat fytoplankton liganden nodig heeft om ijzer te kunnen benutten. Een tekort aan liganden beperkt hun groei. Bovendien kan het toevoegen van ijzer in één gebied voedingsstoffen onttrekken aan andere gebieden, waardoor het algehele evenwicht wordt verstoord.

In zijn recente onderzoek paste Lauderdale het model aan om verschillende oceaangebieden zoals de Stille en Zuidelijke Oceaan op te nemen. Hij onderzocht wat er gebeurt als de sterkte van oceaanstromingen verandert. Tot zijn verbazing ontdekte hij dat er bij zwakkere oceaanstromingen meer CO2 in de atmosfeer aanwezig was. Dit was verrassend omdat eerdere studies juist het tegenovergestelde effect lieten zien.

Lees ook:

Vandaag · 20:14

Planten als biofabrieken voor energierijke supplementen

Lauderdale ontdekte dat de hoeveelheid liganden een cruciale rol speelde. Toen de variabiliteit van de liganden werd gestopt, verscheen het verwachte patroon: zwakkere circulatie zorgde voor minder atmosferisch CO2. Maar toen de variabiliteit van de liganden werd toegelaten, stegen de CO2-niveaus weer met zwakkere circulatie.

Op basis van gegevens van de GEOTRACES-studie, die sporenelementen en isotopen in de oceanen onderzoekt, ontdekte hij dat de niveaus van liganden variëren afhankelijk van de locatie. Dit ondersteunt zijn nieuwe bevindingen dat zwakkere oceaancirculatie de atmosferische CO2 kan verhogen.

Lauderdale onderzocht hoe veranderingen in oceaancirculatie de biologische activiteit en het niveau van koolstof, voedingsstoffen, ijzer en liganden beïnvloeden. Hij ontdekte een nieuwe feedbacklus. Bij zwakkere circulatie komen er minder voedingsstoffen en koolstof uit de diepe oceaan naar boven. Hierdoor hebben fytoplankton minder hulpbronnen en produceren ze minder liganden, wat de beschikbaarheid van ijzer vermindert en het aantal fytoplankton nog verder doet afnemen. Dit leidt tot minder CO2-opname uit de atmosfeer en een algemene vrijlating van diepe oceaankoolstof.

Sommige klimaatmodellen voorspellen dat de oceaancirculatie met wel 30% kan vertragen door het smelten van ijs, vooral in de buurt van Antarctica. Lauderdale waarschuwt dat deze vertraging de klimaatverandering erger kan maken dan eerder verwacht. De oceaan zou minder CO2 opnemen en meer CO2 uitstoten vanuit zijn diepten, wat de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer zou verhogen en de opwarming van de aarde zou versnellen.

Uit dit onderzoek blijkt dat natuurlijke processen alleen niet voldoende zijn om de koolstofuitstoot te beheersen. We moeten nu in actie komen om de uitstoot te verminderen en klimaatverandering effectief aan te pakken.