Wetenschappers bestuderen de zuurstofarme wateren van de Zwarte Zee om vragen te beantwoorden over de diepste delen van de oceaan en het klimaat op aarde.

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science van de University of Miami (UM) vond dat zelfs in afwezigheid van zuurstof, de chemische en biologische processen die plaatsvinden in de Zwarte Zee lijken op die in de zuurstofrijke diepe oceaan. Deze resultaten geven nieuwe inzichten in de rol die de diepe oceaan speelt als opslagreservoir voor koolstof, een proces dat helpt om de effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering te dempen.

"Het begrijpen van dergelijke processen is tegenwoordig vooral belangrijk omdat zuurstof in de oceaan afneemt, grotendeels te wijten aan de opwarming van het oceaanwater als gevolg van klimaatverandering, " zei hoofdauteur van de studie, Andrew Margolin, een postdoctoraal onderzoeker aan het College of William &Mary's Virginia Institute of Marine Science en een alumnus van de UM Rosenstiel School.

Zelfs als er geen zuurstof is, het onderzoeksteam ontdekte dat de ademhaling van organische koolstof die voorkomt in de anoxische wateren van de Zwarte Zee niet zo verschilt van die in de diepe oceaan.

Een hypothese was dat verminderde zuurstof in de diepe oceaan de ademhaling van organische koolstof tot CO2 kan verzwakken. waardoor organische koolstof zich daar ophoopt. De accumulatie van organische koolstof in de diepe oceaan zou het vrijkomen van koolstof in de atmosfeer als CO2 beperken. verdere opwarming door dit broeikasgas te beperken.

Het begrijpen van de uitwisseling van koolstof tussen de oceaan en de atmosfeer is van vitaal belang voor het begrijpen van het mondiale klimaat en zijn verleden, huidige en toekomstige variabiliteit.

De oceanen hebben ongeveer een derde van de door de mens geproduceerde CO2-uitstoot geabsorbeerd, het dempen van de effecten van door kooldioxide aangedreven broeikasopwarming. Een van de manieren waarop de oceaan koolstof op natuurlijke wijze uit de atmosfeer kan binden, is door het honderden, zo niet duizenden, jaren in de diepe oceaan op te slaan als organische koolstof.

Onderzoekers analyseerden zeewatermonsters die waren verzameld uit de Zwarte Zee aan boord van het onderzoeksschip Pelagia als onderdeel van de internationale GEOTRACES-studie. Er zijn monsters genomen van het zeeoppervlak naar de zeebodem op een diepte van 2, 200 meter (1,4 mijl), ingevroren en vervolgens verscheept naar het Biophysics Institute in Pisa, Italië, waar Margolin de analyses heeft uitgevoerd.

De zwarte Zee, begrensd door Oekraïne in het noorden en Turkije in het zuiden, is de grootste anoxische zee op aarde, waardoor het een ideaal natuurlijk laboratorium is voor mariene geochemici om de processen van koolstoftransformaties in afwezigheid van zuurstof te bestuderen.

"Inzichten in oceanische koolstoftransformaties - inclusief de zuurstofafhankelijkheid van organische koolstofademhaling - kunnen worden verkregen door de anoxische Zwarte Zee te bestuderen, ' zei Margolin.