Steeds zure oceanen brengen algen in gevaar, bedreigt het fundament van het hele mariene voedselweb.

Ons onderzoek naar de effecten van CO₂-geïnduceerde veranderingen in microscopisch kleine oceaanalgen, fytoplankton genaamd, werd vandaag gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering . Het heeft een voorheen niet-erkende dreiging van verzuring van de oceaan blootgelegd.

In onze studie ontdekten we dat een verhoogde zuurgraad van het zeewater het vermogen van Antarctische fytoplanktons om sterke celwanden te bouwen, verminderde, waardoor ze kleiner en minder effectief zijn in het opslaan van koolstof. Bij de huidige snelheden van zeewaterverzuring, we konden dit effect vóór het einde van de eeuw zien.

Wat is oceaanverzuring?

De uitstoot van kooldioxide verandert niet alleen onze atmosfeer. Meer dan 40% van de door mensen uitgestoten CO₂ wordt opgenomen door onze oceanen.

Hoewel het verminderen van de CO₂ in onze atmosfeer over het algemeen een goede zaak is, het lelijke gevolg is dat dit proces het zeewater zuurder maakt. Net zoals het plaatsen van een tand in een pot cola deze (uiteindelijk) zal oplossen, steeds zuurder zeewater heeft een verwoestend effect op organismen die hun lichaam opbouwen uit calcium, zoals koralen en schaaldieren.

Veel studies tot nu toe hebben daarom de volkomen logische stap genomen om de effecten van zeewaterverzuring op deze "verkalkende" wezens te bestuderen. Echter, we wilden weten of andere, niet-verkalkend, soorten lopen gevaar.

Diatomeeën in onze oceanen

Fytoplankton gebruikt fotosynthese om koolstof in de atmosfeer om te zetten in koolstof in hun lichaam. We keken naar diatomeeën, een sleutelgroep van fytoplankton die verantwoordelijk is voor 40% van dit proces in de oceaan. Ze verwijderen niet alleen enorme hoeveelheden koolstof, ze voeden ook hele mariene voedselwebben.

Diatomeeën gebruiken opgeloste silica om de wanden van hun cellen te bouwen. Deze dichte, glasachtige structuren betekenen dat diatomeeën sneller zinken dan ander fytoplankton en daardoor de overdracht van koolstof naar de zeebodem vergroten, waar het millennia lang kan worden opgeslagen.

Dit maakt diatomeeën tot belangrijke spelers in de wereldwijde koolstofcyclus. Daarom besloot ons team te kijken hoe door klimaatverandering veroorzaakte oceaanverzuring dit proces zou kunnen beïnvloeden.

We hebben een natuurlijke Antarctische fytoplanktongemeenschap blootgesteld aan toenemende zuurgraad. Vervolgens hebben we de snelheid gemeten waarmee de hele gemeenschap opgelost silica gebruikte om hun cellen te bouwen, evenals de tarieven van individuele soorten binnen de gemeenschap.

Meer zuur betekent minder siliconen

Hoe zuurder het zeewater, hoe meer de diatomeeëngemeenschappen bestond uit kleinere soorten, het verminderen van de totale hoeveelheid silica die ze produceerden. Minder silica betekent dat de diatomeeën niet zwaar genoeg zijn om snel te zinken, het verminderen van de snelheid waarmee ze naar de zeebodem drijven, veilig opslaan van koolstof uit de buurt van de atmosfeer.

Bij het onderzoeken van individuele cellen, we ontdekten dat veel van de soorten zeer gevoelig waren voor verhoogde zuurgraad, het verminderen van hun individuele verkiezelingspercentages met 35-80%. Deze resultaten laten zien dat niet alleen gemeenschappen veranderen, maar soorten die in de gemeenschap blijven, bouwen minder dichte celwanden.

Meest alarmerend, veel van de soorten werden aangetast bij de voor het einde van deze eeuw voorspelde pH-waarden van de oceaan, toevoeging aan een groeiend aantal bewijzen dat significante ecologische implicaties van klimaatverandering aantoont, zal veel sneller van kracht worden dan eerder werd verwacht.

Mariene diversiteit neemt af

Deze verliezen bij de productie van silica kunnen verstrekkende gevolgen hebben voor de biologie en chemie van onze oceanen.

Veel aangetaste soorten zijn ook een belangrijk onderdeel van het dieet van de Antarctische krill, die centraal staat in het Antarctische mariene voedselweb.

Minder diatomeeën die naar de oceaanbodem zinken, betekenen significante veranderingen in siliciumcycli en koolstofbegraving. In een tijd waarin koolstof die door onze oceaan wordt opgenomen, cruciaal is om onze atmosferische systemen in stand te houden, elk verlies van dit proces zal de CO₂-vervuiling verergeren.

Ons nieuwe onderzoek voegt nog een andere groep organismen toe aan de lijst van slachtoffers van klimaatverandering. Het benadrukt de dringende noodzaak om onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen.

De enige manier om een ​​catastrofale klimaatverandering te voorkomen, is door te stoppen met het uitstoten van CO₂. We moeten onze uitstoot snel verminderen, als we hopen te voorkomen dat onze oceanen te zuur worden om gezonde mariene ecosystemen in stand te houden.

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