Naarmate het vooruitzicht van catastrofale gevolgen van klimaatverandering steeds waarschijnlijker wordt, er wordt gezocht naar innovatieve manieren om de risico's te verkleinen. Een potentieel krachtige en goedkope strategie is het herkennen en beschermen van natuurlijke koolstofputten - plaatsen en processen die koolstof opslaan, buiten de atmosfeer van de aarde te houden.

Bossen en wetlands kunnen grote hoeveelheden koolstof vastleggen en opslaan. Deze ecosystemen zijn opgenomen in strategieën voor aanpassing aan en mitigatie van klimaatverandering die 28 landen hebben toegezegd te zullen aannemen om te voldoen aan de klimaatovereenkomst van Parijs. Tot dusver, echter, er is geen dergelijk beleid opgesteld om de koolstofopslag in de oceaan te beschermen, dat is de grootste koolstofput van de aarde en een centraal element van de klimaatcyclus van onze planeet.

Als marien bioloog mijn onderzoek richt zich op het gedrag van zeezoogdieren, ecologie en natuurbehoud. Nu bestudeer ik ook hoe klimaatverandering zeezoogdieren beïnvloedt - en hoe het leven in zee een deel van de oplossing kan worden.

Wat is koolstof van gewervelde zeedieren?

Zeedieren kunnen koolstof vastleggen via een reeks natuurlijke processen, waaronder het opslaan van koolstof in hun lichaam, het uitscheiden van koolstofrijke afvalproducten die in de diepzee zinken, en het bemesten of beschermen van mariene planten. Vooral, wetenschappers beginnen in te zien dat gewervelde dieren, zoals vissen, zeevogels en zeezoogdieren, hebben het potentieel om koolstof uit de atmosfeer op te sluiten.

Ik werk momenteel samen met collega's van UN Environment/GRID-Arendal, een centrum van het Milieuprogramma van de Verenigde Naties in Noorwegen, het identificeren van mechanismen waardoor de natuurlijke biologische processen van mariene gewervelde dieren de klimaatverandering kunnen helpen verminderen. Tot nu toe hebben we minstens negen voorbeelden gevonden.

Een van mijn favorieten is Trophic Cascade Carbon. Trofische cascades treden op wanneer verandering aan de top van een voedselketen stroomafwaartse veranderingen in de rest van de keten veroorzaakt. Als voorbeeld, zeeotters zijn toppredatoren in de noordelijke Stille Oceaan, voeden met zee-egels. Beurtelings, zee-egels eten kelp, een bruin zeewier dat groeit op rotsachtige riffen in de buurt van de kust. belangrijk, kelp slaat koolstof op. Door het aantal zeeotters te vergroten, neemt de populatie zee-egels af, waardoor kelpbossen kunnen groeien en meer koolstof kunnen vasthouden.

Koolstof opgeslagen in levende organismen wordt biomassa-koolstof genoemd, en wordt gevonden in alle mariene gewervelde dieren. Grote dieren zoals walvissen, die tot 50 ton kunnen wegen en meer dan 200 jaar kunnen leven, kunnen grote hoeveelheden koolstof gedurende lange tijd opslaan.

Als ze sterven, hun karkassen zinken naar de zeebodem, een leven lang ingesloten koolstof met zich mee. Dit wordt Deadfall Carbon genoemd. Op de diepe zeebodem, het kan uiteindelijk worden begraven in sedimenten en mogelijk miljoenen jaren van de atmosfeer worden opgesloten.

Walvissen kunnen ook helpen koolstof vast te houden door de productie van kleine zeeplanten, fytoplankton genaamd, te stimuleren. die zonlicht en koolstofdioxide gebruiken om plantenweefsel te maken, net als planten op het land. De walvissen voeden zich op diepte, laat dan drijvend los, voedselrijke fecale pluimen terwijl ze aan de oppervlakte rusten, die fytoplankton kan bemesten in een proces dat mariene wetenschappers de Whale Pump noemen.

En walvissen herverdelen voedingsstoffen geografisch, in een volgorde die we de Grote Walvistransportband noemen. Ze nemen voedingsstoffen op tijdens het voeden op hoge breedtegraden en geven deze voedingsstoffen vervolgens af terwijl ze vasten op broedplaatsen op lage breedtegraden, die doorgaans voedselarm zijn. De instroom van voedingsstoffen uit afvalproducten van walvissen zoals ureum kan de groei van fytoplankton helpen stimuleren.

Eindelijk, walvissen kunnen voedingsstoffen naar fytoplankton brengen door simpelweg door de waterkolom te zwemmen en voedingsstoffen naar het oppervlak te mengen, een effect dat onderzoekers Biomixing Carbon noemen.

Vispoep speelt ook een rol bij het vangen van koolstof. Sommige vissen migreren elke dag op en neer door de waterkolom, zwemmen naar de oppervlakte om 's nachts te eten en overdag af te dalen naar diepere wateren. Hier geven ze koolstofrijke fecale pellets af die snel kunnen zinken. Dit wordt Twilight Zone Carbon genoemd.

Deze vissen kunnen afdalen tot een diepte van 1, 000 voet of meer, en hun fecale pellets kunnen nog verder zinken. Twilight Zone Carbon kan mogelijk tientallen tot honderden jaren worden opgesloten, omdat het lang duurt voordat water op deze diepten terug naar de oppervlakte circuleert.

Kwantificering van koolstof van gewervelde zeedieren

Om "blauwe koolstof" geassocieerd met mariene gewervelde dieren als koolstofput te behandelen, wetenschappers moeten het meten. Een van de eerste onderzoeken op dit gebied, gepubliceerd in 2010, beschreef de walvispomp in de Zuidelijke Oceaan, schatten dat een historische populatie van 120 vóór de walvisjacht, 000 potvissen hadden jaarlijks 2,2 miljoen ton koolstof kunnen vangen via walvispoep.

Een andere studie uit 2010 berekende dat de wereldwijde pre-walvisvangstpopulatie van ongeveer 2,5 miljoen grote walvissen bijna 210 zou hebben geëxporteerd, 000 ton koolstof per jaar naar de diepzee via Deadfall Carbon. Dat komt overeen met ongeveer 150, 000 auto's van de weg per jaar.

Een onderzoek uit 2012 wees uit dat door het eten van zee-egels, zeeotters kunnen mogelijk helpen bij het vangen van 150, 000 tot 22 miljoen ton koolstof per jaar in kelpbossen. Nog opvallender, een onderzoek uit 2013 beschreef het potentieel voor lantaarnvissen en andere Twilight Zone-vissen voor de westkust van de VS om meer dan 30 miljoen ton koolstof per jaar op te slaan in hun fecale pellets.

Het wetenschappelijke begrip van koolstof van gewervelde zeedieren staat nog in de kinderschoenen. De meeste koolstofvangmechanismen die we hebben geïdentificeerd, zijn gebaseerd op beperkte studies, en kan worden verfijnd met verder onderzoek. Tot dusver, onderzoekers hebben de koolstofvangende capaciteiten van minder dan 1% van alle mariene gewervelde soorten onderzocht.

Een nieuwe basis voor het behoud van de zee

Veel regeringen en organisaties over de hele wereld werken aan het herstel van de wereldwijde visbestanden, bijvangst en illegale visserij voorkomen, de vervuiling te verminderen en beschermde mariene gebieden in te stellen. Als we de waarde van koolstof van gewervelde zeedieren kunnen erkennen, veel van deze beleidsmaatregelen zouden kunnen worden aangemerkt als strategieën ter beperking van de klimaatverandering.

In een stap in deze richting, de Internationale Walvisvaartcommissie heeft in 2018 twee resoluties aangenomen waarin de waarde van walvissen voor koolstofopslag wordt erkend. Naarmate de wetenschap op dit gebied vordert, de bescherming van de koolstofvoorraden van gewervelde zeedieren kan uiteindelijk onderdeel worden van de nationale toezeggingen om de Overeenkomst van Parijs na te komen.

Mariene gewervelde dieren zijn om vele redenen waardevol, van het in stand houden van gezonde ecosystemen tot ons een gevoel van ontzag en verwondering geven. Door ze te beschermen, kan de oceaan mensen van voedsel blijven voorzien, zuurstof, recreatie en natuurlijke schoonheid, evenals koolstofopslag.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.