Mariene micro-organismen in de Zuidelijke Oceaan kunnen tegen het einde van de eeuw in een dodelijke bankschroef terechtkomen, omdat de verzuring van de oceaan een ondiepere horizon voor het leven creëert, nieuwe bevindingen van het Boulder-onderzoek van de Universiteit van Colorado.

De modelstudie, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , voorspelt dat bij de huidige uitstoot van kooldioxide, de diepte waarop sommige gepelde organismen kunnen overleven, zal krimpen van gemiddeld 1, 000 meter vandaag tot slechts 83 meter in het jaar 2100, een drastische vermindering van levensvatbaar leefgebied.

De steile daling, die plotseling kan gebeuren over een periode van slechts een jaar in gelokaliseerde gebieden, zou een aanzienlijke impact kunnen hebben op mariene voedselwebben en leiden tot trapsgewijze veranderingen in oceaanecosystemen, waaronder verstoringen van vitale mondiale visserijen.

Verzuring treedt op wanneer oceanen atmosferische koolstofdioxide (CO2) absorberen die ontstaat door de verbranding van fossiele brandstoffen. De absorptie verandert de chemie van het water, het verlagen van de pH en het verminderen van de hoeveelheid beschikbaar carbonaat, die micro-organismen zoals koralen en pteropoden gebruiken om hun calciumcarbonaatschelpen te bouwen.

"Deze verkalkende organismen zullen moeite hebben om hun schelpen te bouwen en te onderhouden naarmate de verzuring vordert, " zei Nicole Lovenduski, corresponderende auteur van de studie en een professor in CU Boulder's Department of Atmospheric and Oceanic Sciences (ATOC) en Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR). "In de toekomst, een zak met bijtend water zal net onder het oppervlak zitten, het leven moeilijk maken voor deze gemeenschappen van voornamelijk op het oppervlak levende organismen."

"Deze studie toont aan dat onze huidige CO2-uitstoot niet alleen de chemie van de Zuidelijke Oceaan beïnvloedt, maar ook de structuur van het voedselweb, " zei Simone Metz, programmadirecteur in de afdeling Ocean Sciences van de National Science Foundation, die het onderzoek financierde.

De Zuidelijke Oceaan is bijzonder kwetsbaar voor verzuring door koudere wateren die de oplosbaarheid van CO2 verhogen, evenals aanhoudende opwelling die koolstofrijk water dicht bij de oppervlakte brengt.

De studie, onder leiding van de toenmalige CU Boulder, niet-gegradueerde onderzoeksassistent Gabriela Negrete-García, gebruikte gegevens van het Community Earth System Model (CESM) om oceaanverzuring te voorspellen onder verschillende scenario's voor aannames van CO2-emissies, specifiek kijkend naar de veranderingen in calciumcarbonaatverzadiging. Het team onderzocht ook watermonsters die waren verzameld tijdens eerdere expedities aan boord naar de Zuidelijke Oceaan.

"We vermoeden dat eerdere studies de opkomst van de ondiepe horizon over het hoofd hebben gezien door gegevens van een aantal verschillende modellen samen te voegen in plaats van te kijken naar individuele modelrealisaties, " zei Negrete-Garcia, voorheen van INSTAAR en nu een afgestudeerde student aan de Scripps Institution of Oceanography.

Hoewel de individuele simulaties van het model verschilden over de timing van de verandering van de drempelwaarde - sommige voorspellen dit al in 2006 en andere pas in 2038 - suggereert het onderzoek dat de verandering onvermijdelijk kan zijn in grote regio's van de Zuidelijke Oceaan, ongeacht toekomstige mitigatie-inspanningen.

"Als de uitstoot morgen zou worden ingeperkt, deze plotseling ondiepe horizon zou nog steeds verschijnen, zelfs indien mogelijk vertraagd, ' zei Lovenduski. 'En die onvermijdelijkheid, samen met het gebrek aan tijd voor organismen om zich aan te passen, is het meest zorgwekkend."