Onderzoekers van 20 van 's werelds toonaangevende oceanografische onderzoekscentra waarschuwden vandaag dat 's werelds grootste habitat - de diepe oceaanbodem - tegen het jaar 2100 kan worden geconfronteerd met hongersnood en ingrijpende ecologische veranderingen.

Opwarmende oceaantemperaturen, verhoogde verzuring en de verspreiding van zuurstofarme zones zullen de biodiversiteit van de diepe oceaanbodem drastisch veranderen van 200 naar 6, 000 meter onder het oppervlak. De impact van deze ecosystemen op de samenleving begint net te worden gewaardeerd, toch kunnen deze omgevingen en hun rol in het functioneren van de planeet worden veranderd door deze ingrijpende effecten.

Resultaten van de studie, die werd gesteund door de Stichting Total en andere organisaties, werden deze week in het tijdschrift gepubliceerd Elementa .

"De biodiversiteit in veel van deze gebieden wordt bepaald door de magere hoeveelheid voedsel die de zeebodem bereikt en in de komende 80 jaar - in bepaalde delen van de wereld - zal die hoeveelheid voedsel gehalveerd worden. " zei Andrew Thurber, een mariene ecoloog van de Oregon State University en co-auteur van het onderzoek. "We zullen waarschijnlijk een verschuiving in dominantie naar kleinere organismen zien. Sommige soorten zullen gedijen, sommigen zullen naar andere gebieden migreren, en velen zullen sterven.

"Delen van de wereld zullen waarschijnlijk meer kwallen en inktvissen hebben, bijvoorbeeld, en minder vissen en koudwaterkoralen."

De studie gebruikte de projecties van 31 aardsysteemmodellen die zijn ontwikkeld voor het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering om te voorspellen hoe de temperatuur, hoeveelheid zuurstof, zuurgraad (pH) en voedselvoorziening naar de diepzeebodem zullen tegen het jaar 2100 veranderen. De auteurs ontdekten dat deze modellen voorspellen dat diepe oceaantemperaturen in de "abyssale" zeebodem (3, 000 tot 6, 000 meter diep) zal in de Noord-Atlantische Oceaan met 0,5 tot 1,0 graden (Celsius) toenemen, Zuidelijke en Arctische oceanen tegen 2100 vergeleken met wat ze nu zijn.

Temperaturen in de "badachtige" diepten (200 tot 3, 000 meter diep) nog meer zal toenemen - delen van deze diepzeebodem zullen naar verwachting een stijging van bijna 4 graden (C) zien in de Stille Oceaan, Atlantische en Arctische oceanen.

"Hoewel vier graden op het land niet veel lijkt, dat is een enorme temperatuurverandering in deze omgevingen, "Zei Thurber. "Het is het equivalent van zomer voor de eerste keer in duizenden tot miljoenen jaren."

Het overkoepelende gebrek aan voedsel zal worden verergerd door stijgende temperaturen, merkte Thurber op.

"De temperatuurstijging zal het metabolisme van organismen die op de oceaanbodem leven, verhogen, wat betekent dat ze meer voedsel nodig hebben op een moment dat er minder beschikbaar is."

Het grootste deel van de diepzee kampt al met een ernstig gebrek aan voedsel, maar het dreigt een hongersnood te worden, volgens Andrew Sweetman, een onderzoeker aan de Heriot-Watt University in Edinburgh en hoofdauteur van het onderzoek.

"Abyssale oceaanomgevingen, die meer dan 3 zijn, 000 meter diep, behoren tot de meest voedselarme regio's op aarde, " zei Sweetman. "Deze habitats zijn momenteel afhankelijk van minder koolstof per vierkante meter per jaar dan aanwezig is in een enkel suikerklontje. In grote delen van de afgrond zal deze kleine hoeveelheid voedsel worden gehalveerd en voor een leefgebied dat de helft van de aarde beslaat, de gevolgen hiervan zullen enorm zijn."

De effecten op de diepe oceaan zullen daar waarschijnlijk niet blijven, zeggen de onderzoekers. Opwarmende oceaantemperaturen zullen naar verwachting de stratificatie in sommige gebieden doen toenemen, maar in andere gebieden zal de opwelling toenemen. Dit kan de hoeveelheid voedingsstoffen en zuurstof in het water dat vanuit de diepzee naar de oppervlakte wordt gebracht, veranderen. Dit zuurstofarme water kan kustgemeenschappen aantasten, inclusief de commerciële visserij, die wereldwijd bodemvissen uit de diepzee oogsten en vooral in gebieden zoals de Pacifische kust van Noord-Amerika, zei Thurber.

"Een decennium geleden, we zagen zelfs zuurstofarm water ondiep genoeg komen om enorme aantallen Dungeness-krabben te doden, ' merkte Thurber op. 'De afsterving was enorm.'

Gebieden die het meest waarschijnlijk worden getroffen door de achteruitgang van voedsel zijn de noordelijke en zuidelijke Stille Oceaan, Noord- en Zuid-Atlantische Oceaan, en Noord- en Zuid-Indische oceanen.

"Vooral de Noord-Atlantische Oceaan zal worden getroffen door warmere temperaturen, verzuring, een gebrek aan voedsel en minder zuurstof, Thurber zei. "Water in de regio zuigt de koolstof uit de atmosfeer op en stuurt het vervolgens op zijn pad over de hele wereld, dus het zal waarschijnlijk de eerste zijn die de dupe wordt van de veranderingen."

Thurber, die een faculteitslid is in Oregon State's College of Earth, Oceaan, en Atmosferische Wetenschappen, heeft eerder gepubliceerd over de "diensten" of voordelen die worden geboden door de diepe oceaanomgevingen. De diepzee is belangrijk voor veel van de processen die het klimaat op aarde beïnvloeden, waaronder het optreden als een "gootsteen" voor broeikasgassen en het helpen compenseren van de groeiende hoeveelheden kooldioxide die in de atmosfeer worden uitgestoten.

Deze habitats worden niet alleen bedreigd door warme temperaturen en toenemende kooldioxide; ze worden in toenemende mate gebruikt door de visserij en verkend door mijnbouwindustrieën voor de winning van minerale hulpbronnen.

"Als we terugkijken in de geschiedenis van de aarde, we kunnen zien dat kleine veranderingen in de diepe oceaan enorme verschuivingen in de biodiversiteit hebben veroorzaakt, " zei Thurber. "Deze verschuivingen werden gedreven door dezelfde effecten die ons model voorspelt in de nabije toekomst. We beschouwen de diepe oceaan als ongelooflijk stabiel en te groot om te beïnvloeden, maar er is niet veel afwijking voor nodig om een ​​radicaal veranderde omgeving te creëren.