Een onzichtbare laag biologische verbindingen op het zeeoppervlak vermindert de snelheid waarmee kooldioxidegas tussen de atmosfeer en de oceanen beweegt, wetenschappers hebben gemeld.

Oppervlakteactieve stoffen zijn organische verbindingen die worden geproduceerd door zeeplankton en bacteriën die een olieachtige film op het wateroppervlak vormen.

Ze publiceren hun bevindingen vandaag in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , wetenschappers uit Newcastle, De universiteiten van Heriot-Watt en Exeter zeggen dat de bevindingen grote implicaties hebben voor het voorspellen van ons toekomstige klimaat.

De oceanen van de wereld absorberen momenteel ongeveer een kwart van alle antropogene kooldioxide-emissies, waardoor ze de grootste koolstofput op aarde op lange termijn zijn.

Gasuitwisseling tussen atmosfeer en oceaan wordt geregeld door turbulentie aan het zeeoppervlak, de belangrijkste oorzaak hiervan zijn golven die door de wind worden gegenereerd. Meer turbulentie betekent meer gasuitwisseling en, tot nu, het effect van biologische oppervlakteactieve stoffen op deze uitwisseling was moeilijk te berekenen.

De Natural Environment Research Council (NERC), Leverhulme Trust en het door de European Space Agency gefinancierde team hebben een nieuw experimenteel systeem ontwikkeld dat "het oppervlakteactieve effect" rechtstreeks vergelijkt tussen verschillende zeewateren verzameld tijdens oceanografische cruises, live.

Met behulp van dit en satellietobservaties ontdekte het team dat oppervlakteactieve stoffen de koolstofdioxide-uitwisseling tot 50 procent kunnen verminderen.

Toekomstig mondiaal klimaat voorspellen

Professor Rob Upstill-Goddard, hoogleraar mariene biogeochemie aan de universiteit van Newcastle, zei:

"Deze laatste resultaten bouwen voort op onze eerdere bevindingen dat, in tegenstelling tot de conventionele wijsheid, grote verrijkingen van het zeeoppervlak met natuurlijke oppervlakteactieve stoffen gaan de effecten van harde wind tegen.

"De onderdrukking van de opname van kooldioxide in het oceaanbekken als gevolg van oppervlakteactieve stoffen, zoals blijkt uit ons werk, impliceert een langzamere verwijdering van antropogene koolstofdioxide uit de atmosfeer en heeft dus implicaties voor het voorspellen van het toekomstige mondiale klimaat."

"Als de oppervlaktetemperaturen stijgen, dat doen ook oppervlakteactieve stoffen, daarom is dit zo'n kritische bevinding, " voegt dr. Ryan Pereira toe, een Lyell Research Fellow aan de Heriot-Watt University in Edinburgh.

"Hoe warmer het oceaanoppervlak wordt, hoe meer oppervlakteactieve stoffen we kunnen verwachten, en een nog grotere vermindering van de gasuitwisseling.

"Wat we op 13 locaties aan de overkant van de Atlantische Oceaan hebben ontdekt, is dat biologische oppervlakteactieve stoffen de door de wind veroorzaakte gasuitwisseling onderdrukken. We hebben unieke metingen van gasoverdracht uitgevoerd met behulp van een speciaal gebouwde tank die de relatieve uitwisseling van gassen kon meten die alleen worden beïnvloed door oppervlakteactieve stoffen die op deze locaties aanwezig zijn.

"Deze natuurlijke oppervlakteactieve stoffen zijn niet per se zichtbaar als een olievlek, of een schuim, en ze zijn zelfs moeilijk te identificeren vanaf de satellieten die het oppervlak van onze oceaan bewaken.

"We moeten de organische stof op de microlaag van de oceaan aan de oppervlakte kunnen meten en identificeren, zodat we de gasuitwisselingssnelheden van klimaatactieve gassen betrouwbaar kunnen schatten, zoals koolstofdioxide en methaan."

Satellietgegevens gebruiken om het oceaanoppervlak te bewaken
Het team van de Universiteit van Exeter, Drs. Jamie Shutler en Ian Ashton, leidde de satellietcomponent van het werk. Dr. Ashton zei:"Door dit nieuwe onderzoek te combineren met een schat aan beschikbare satellietgegevens, kunnen we het effect van oppervlakteactieve stoffen op de gasuitwisseling over de hele Atlantische Oceaan bekijken, ons helpen om koolstofdioxide op wereldschaal te monitoren."

Het team verzamelde in 2014 monsters over de Atlantische Oceaan, tijdens een NERC-studie op het Atlantische Meridional Transect (AMT). Elk jaar onderneemt de AMT-cruise biologische, chemisch en fysisch oceanografisch onderzoek tussen het VK en de Falklandeilanden, Zuid-Afrika of Chili, een afstand van maximaal 13, 500km, om de gezondheid en functie van onze oceanen te bestuderen.

De onderzoekscruise doorkruist een scala aan ecosystemen, van subpolair tot tropisch en van kust- en platzeeën en opwellingssystemen tot oligotrofe mid-oceanische gyres.