Het is al eens eerder gebeurd, en het kan weer gebeuren.

Dat is de waarschuwing van oceaanwetenschappers van de Universiteit van Toronto en de Universiteit van Californië, Santa Cruz in een onderzoek dat onlangs in Science is gepubliceerd en dat laat zien hoe een toename van CO2 in de atmosfeer van de aarde meer dan 50 miljoen jaar geleden, drastisch veranderde de chemie van de oceanen van de planeet.

De onderzoekers suggereren dat als de hedendaagse wereldwijde koolstofemissies blijven stijgen, de toekomst van veel vissoorten in onze oceanen kan gevaar lopen.

"Onze studie toont aan dat de opwarming van de aarde niet alleen te maken heeft met extreme weersomstandigheden, of warmere zomers, maar het heeft het potentieel om de oceaanstructuur te veranderen met onbekende gevolgen voor de visserij, " zei professor Uli Wortmann van de afdeling Aardwetenschappen van de Faculteit der Kunsten en Wetenschappen aan de U of T, en co-auteur van de studie.

En dit is niet de eerste keer dat dit gebeurt.

"We laten zien dat de laatste keer dat er grote hoeveelheden CO2 in de atmosfeer werden geïnjecteerd, niet alleen werd de planeet heet - wat bekend staat als het zogenaamde Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum, ongeveer 55 miljoen jaar geleden, maar het veranderde ook de chemie van de oceaan aanzienlijk, " zei Wortmann. Hij werd in het onderzoek vergezeld door U of T Ph.D.-student Weiqi Yao, hoofdauteur van de studie, en Adina Paytan van het Institute of Marine Science aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz.

Het is algemeen aanvaard dat een toename van CO2 leidt tot opwarming, wat dan resulteert in minder zuurstof in onze oceanen. Door minder zuurstof kunnen sulfaatetende bacteriën gedijen, dat waterstofsulfide produceert, een toxine met een breed spectrum dat in kleine concentraties dodelijk is.

"Dit zal gevolgen hebben voor vissoorten die diep in de oceaan leven of duiken, "zei Wortmann. "Het zou met name gevolgen hebben voor roofdieren op hoog niveau, zoals tonijn en walvissen, wat op zijn beurt een rimpeleffect zou hebben op vissoorten die leven in de commercieel relevantere ondiepe wateren - tot 200 meter onder zeeniveau - en die op de middelste diepte ongeveer 1, 000 meter onder het oppervlak van de oceaan.

"De midden- en diepe oceaan zijn het grootste en minst onderzochte deel van onze planeet, de thuisbasis van reuzeninktvissen en vreemde diepzeevissen, maar ook enkele commercieel belangrijke vissen zoals de Patagonische tandvis, ook wel bekend als Chileense zeebaars."

Het Paleoceen-Eoceen Thermal Maximum (PETM) dankt zijn naam aan de grens tussen twee perioden in het verleden van de aarde. De hoeveelheid CO2-invoer in de atmosfeer tijdens de periode was vergelijkbaar met de voorspelde trajecten van CO2 in de atmosfeer naar het jaar 2100, aangenomen door het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering van de Verenigde Naties, als de emissies in de 21e eeuw blijven stijgen. Het wordt gezien als een goed model voor de huidige verbranding van fossiele brandstoffen en wordt intensief bestudeerd door wetenschappers in de context van klimaatverandering.

Tijdens het onderzoek naar hoe de oceaanchemie zich de afgelopen 60 miljoen jaar heeft ontwikkeld, Yao stuitte op een aantal ongebruikelijke gegevens - waarnaar werd gesuggereerd in eerder werk met lage resolutie van Paytan - waarvan Wortmann suggereert dat conventionele wijsheid als onjuist zou worden beschouwd. Toen we merkten dat het samenviel met het PETM-interval, de auteurs groeven dieper voor meer gegevens en konden aantonen dat het geen meetartefact was, maar een echt signaal.

"Verhoogde atmosferische CO2-concentraties gaan hand in hand met zuurstofverlies in de oceaan, en dit is de eerste demonstratie dat de CO2-uitstoot door menselijke activiteit groot genoeg kan zijn om delen van de oceaan in een giftig brouwsel te veranderen, ’ zei Wortmann.

Hoewel de onderzoekers niet kunnen zeggen hoe lang het duurt voordat de impact van verhoogde CO2-niveaus duidelijk wordt, ze zeggen dat de overgang snel zou gaan.

"Onze studie is een ander stukje in de puzzel, " zei Yao. "Het benadrukt een vaak over het hoofd gezien aspect van het wereldwijde debat over klimaatverandering:wat zal er gebeuren met de zeevisserij in een opwarmende wereld?"

De bevindingen zijn beschreven in de studie "Large-scale ocean deoxygenation during the Paleocene-Eocene Thermal Maximum", deze maand gepubliceerd in Wetenschap .