Een internationaal team van wetenschappers gaat op een onderzoeksexpeditie van zes weken midden in de Atlantische Oceaan onderzoeken hoe voedingsstoffen in het oppervlaktewater terechtkomen, waar ze worden gebruikt door microscopisch kleine zeeplanten. De voedingsstoffen, die de kleinste organismen in de oceaan voeden, voorzien in voedsel voor de rest van het mariene ecosysteem, tot aan de walvissen toe.

De onderzoekscruise vindt plaats in april en mei tussen de Canarische Eilanden en Bermuda en wordt geleid door de Universiteit van East Anglia en het National Oceanography Centre (NOC). Het team, gebaseerd aan boord van de Royal Research Ship Discovery, zal gebruik maken van robotachtige drijvers die oceaaneigenschappen meten en oceaanstromingen volgen, samen met een reeks andere sensoren en apparaten.

Het doel is om de processen te begrijpen die de toevoer van voedingsstoffen naar het zonovergoten oppervlaktewater in de afgelegen Midden-Atlantische Oceaan controleren, die doorgaans wordt gekenmerkt door lage niveaus van voedingsstoffen. Deze regio ervaart momenteel echter de grootste waargenomen fytoplanktonbloei in het afgelopen decennium.

"De aanvoer van voedingsstoffen door de oceaan is van vitaal belang voor het mariene voedselweb en uiteindelijk voor de gezondheid van onze planeet", zegt Dr. Toby Tyrrell, lezer in oceaanbiogeochemie bij UEA en hoofdwetenschapper tijdens de cruise. "De mechanismen waarmee nutriënten opnieuw worden aangevoerd vanuit diep water naar de zonverlichte oppervlakte-oceaan blijven slecht begrepen, wat ons vermogen belemmert om nauwkeurig te voorspellen hoe mariene systemen zullen reageren op toekomstige veranderingen in het milieu."

"Dit deel van de oceaan is meestal verstoken van voedingsstoffen aan de oppervlakte en de productiviteit van fytoplankton is dienovereenkomstig laag", zegt dr. David Raubenheimer, oceanograaf bij NOC en co-hoofdwetenschapper. “In het late voorjaar en de vroege zomer fungeren de eilanden echter als een pomp, die diep voedselrijk water terug naar de oppervlakte tilt, waar het de bloei van fytoplankton kan voeden. Door het inzetten van state-of-the-art metingen in de hele regio willen we dit ontrafelen. de exacte processen die daarbij betrokken zijn.”

De wetenschappers zijn van plan vijf robotachtige drijvers in te zetten, bekend als Argo-profileringsdrijvers, die maandenlang zullen ronddrijven op een diepte tussen 1.000 en 2.000 meter voordat ze elke tien dagen bovenkomen om hun gegevens via satelliet te verzenden. De gegevens bieden informatie over temperatuur, zoutgehalte, koolstofopslag en oceaanstromingen.

Het team zal ook een autonoom onderwatervoertuig (AUV) inzetten, uitgerust met geavanceerde beeldvormings-, optica- en vloeistofbemonsteringssystemen. De AUV zal het water bemonsteren om meer te weten te komen over de soorten en hoeveelheden fytoplankton en zoöplankton in het water, en het zuurstof- en nitraatgehalte meten.

"Het afgelegen karakter van de subtropen is een van de belangrijkste redenen waarom er zo weinig bekend is over de processen die daar plaatsvinden, en waarom eerdere studies beperkt van omvang waren", zegt Tyrrell. "Deze onderzoekscruise zal ons in staat stellen de meest uitgebreide observaties tot nu toe te maken van de processen die de basis van het mariene ecosysteem voorzien van essentiële voedingsstoffen."

De onderzoekscruise wordt gefinancierd door de Natural Environment Research Council (NERC) als onderdeel van het UK-US Collaborative on Climate, Oceans, and Weather and the Changing Water Cycle-programma. Het internationale wetenschappelijke team bestaat uit onderzoekers van de Universiteit van East Anglia, het National Oceanography Centre (NOC), de Universiteit van Oxford, de Universiteit van Liverpool en het Bermuda Institute of Ocean Sciences, evenals het Jet Propulsion Laboratory van NASA in de VS en de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken.