Oceaanverzuring (OA) verspreidt zich snel in de westelijke Noordelijke IJszee, zowel in oppervlakte als diepte, volgens nieuw interdisciplinair onderzoek gerapporteerd in Natuur Klimaatverandering door een team van internationale medewerkers, waaronder professor Wei-Jun Cai van de Universiteit van Delaware.

Het onderzoek laat zien dat, tussen de jaren 1990 en 2010 verzuurde wateren breidden zich ongeveer 300 zeemijl noordwaarts uit vanaf de Chukchi-helling voor de kust van het noordwesten van Alaska tot net onder de Noordpool. Ook, de diepte van verzuurd water bleek te zijn toegenomen, van ongeveer 325 voet tot meer dan 800 voet (of van 100 tot 250 meter).

"De Noordelijke IJszee is de eerste oceaan waar we zo'n snelle en grootschalige toename van verzuring zien, minstens twee keer zo snel als die waargenomen in de Stille of Atlantische Oceaan, " zei Cai, de Amerikaanse hoofdonderzoeker van het project en Mary A.S. Lichthie Professor van de Aarde, Oceaan, en Milieu bij UD.

"De snelle verspreiding van verzuring van de oceaan in het westelijke deel van de Noordpool heeft gevolgen voor het leven in zee, vooral mosselen, mosselen en kleine zeeslakken die moeite hebben met het bouwen of onderhouden van hun schelpen in steeds zuurder wordende wateren, " zei Richard Feely, NOAA senior wetenschapper en co-auteur van het onderzoek. Zeeslakken, pteropoden genaamd, maken deel uit van het Arctische voedselweb en zijn belangrijk voor het dieet van zalm en haring. Hun achteruitgang kan van invloed zijn op het grotere mariene ecosysteem.

Onder de Arctische soorten die mogelijk gevaar lopen door verzuring van de oceaan, zijn de visserij op garnalen en variëteiten van zalm en krab voor eigen gebruik.

Andere medewerkers aan het internationale project zijn onder meer Liqi Chen, de Chinese hoofdonderzoeker en wetenschapper bij het Third Institute of Oceanography of State Oceanic Administration of China; en wetenschappers aan de Universiteit van Xiamen, China en de Universiteit van Göteborg, Zweden, onder andere instellingen.

Stille Oceaan Winterwater

De onderzoekers bestudeerden watermonsters die werden genomen tijdens cruises door de Chinese ijsbreker XueLong (wat "sneeuwdraak" betekent) in de zomer van 2008 en 2010 van de bovenste oceaan van de marginale zeeën van de Noordpool naar de bassins zo ver noordelijk als 88 graden breedtegraad, net onder de Noordpool, evenals gegevens van drie andere cruises.

Wetenschappers hebben opgeloste anorganische koolstof en alkaliteit gemeten, waardoor ze de pH en de verzadigingstoestand van aragoniet kunnen berekenen, een carbonaatmineraal dat mariene organismen nodig hebben om hun schelpen te bouwen.

Gegevens verzameld door scheeps- en modelsimulaties suggereren dat toegenomen Pacific Winter Water (PWW), gedreven door circulatiepatronen en terugtrekkend zee-ijs in het zomerseizoen, is primair verantwoordelijk voor deze OA-uitbreiding, volgens Di Qi, hoofdauteur van het papier en een doctoraalstudent van Chen.

"Dit werk zal ons begrip van klimaatverandering helpen vergroten, koolstof fietsen, en verzuring van de oceaan in het noordpoolgebied, vooral omdat het van invloed is op de wetenschap en technologie op het gebied van zee en visserij, " zei Chen.

PWW komt van de Stille Oceaan via de Beringstraat en de plank van de Chukchi Zee en in het Arctische bekken. In recente jaren, smeltend zee-ijs heeft ervoor gezorgd dat meer van het Pacifische water door de Beringstraat naar de Noordelijke IJszee kan stromen. Het water van de Stille Oceaan bevat al veel koolstofdioxide en heeft een hogere zuurgraad. Terwijl de oceaanmassa naar het noorden beweegt, het absorbeert extra kooldioxide van ontbindend organisch materiaal in het water en sedimenten, toenemende zuurgraad.

Het smelten en terugtrekken van het Arctische zee-ijs in de zomermaanden heeft het ook mogelijk gemaakt dat de watervogel zich verder naar het noorden verplaatst dan in het verleden toen de stroming het westwaarts duwde in de richting van de Canadese archipel.

Het ijs van de Noordelijke IJszee smelt in de zomer, ooit alleen gevonden in ondiepe wateren met een diepte van minder dan 650 voet of 200 meter, verspreidt zich nu verder in de Noordelijke IJszee.

"Het is als een smeltende vijver die op de Noordelijke IJszee drijft. Het is een dunne watermassa die snel koolstofdioxide uitwisselt met de atmosfeer erboven, waardoor kooldioxide en zuurgraad in het smeltwater bovenop het zeewater toenemen, zei Cai. Als het ijs zich in de winter vormt, verzuurde wateren onder het ijs worden dicht en zinken in de waterkolom, uitbreiden naar diepere wateren."