Als u 200 voet onder het oceaanoppervlak duikt om wetenschappelijk onderzoek te doen, kan dit leiden tot een aantal interessante plaatsen. Voor de Universiteit van Texas in Austin Professor Bayani Cardenas, het plaatste hem in het midden van een champagne-achtige omgeving van borrelende kooldioxide met off-the-chart metingen van het broeikasgas.

Cardenas ontdekte de regio - die hij 'Soda Springs' noemt - terwijl hij bestudeerde hoe grondwater van een nabijgelegen eiland de oceaanomgeving van de Verde Island Passage in de Filippijnen zou kunnen beïnvloeden. De passage is een van de meest diverse mariene ecosystemen ter wereld en herbergt bloeiende koraalriffen.

De geweldige bruisende locatie, die Cardenas op video heeft vastgelegd, is geen nachtmerrie over klimaatverandering. Het is verbonden met een nabijgelegen vulkaan die de gassen door scheuren in de oceaanbodem naar buiten blaast en dat waarschijnlijk al tientallen jaren of zelfs millennia doet. Echter, Cardenas zei dat de hoge CO2-niveaus van Soda Springs een ideale plek zouden kunnen maken om te bestuderen hoe koraalriffen de klimaatverandering het hoofd kunnen bieden. De site biedt ook een fascinerende omgeving om koralen en het zeeleven te bestuderen die een thuis vormen met hoge niveaus van CO2.

"Deze hoge CO2-omgevingen die eigenlijk dicht bij bloeiende riffen liggen, hoe werkt het?" zei Cardenas, die professor is aan de Jackson School of Geosciences aan de UT Austin. "Het leven bloeit daar nog steeds, maar misschien niet het soort dat we gewend zijn. Ze moeten worden bestudeerd."

Cardenas en zijn coauteurs van instellingen in de Filippijnen, Nederland en de UT beschreven Soda Springs samen met meerdere wetenschappelijke bevindingen over grondwater in een artikel dat deze maand in het tijdschrift is gepubliceerd Geofysische onderzoeksbrieven .

De wetenschappers maten CO2-concentraties tot wel 95, 000 delen per miljoen (ppm), meer dan 200 keer de CO2-concentratie in de atmosfeer. De meetwaarden variëren van 60, 000 tot 95, 000 en zijn potentieel de hoogste die ooit in de natuur zijn geregistreerd. De CO2-niveaus vallen snel weg van de sijpelt als het gas wordt verdund in de oceaan, maar het gas creëert nog steeds een verhoogde CO2-omgeving langs de rest van de kustlijn van het Calumpan-schiereiland, met niveaus in het bereik van 400 tot 600 ppm.

Cardenas is een hydroloog en geen expert op het gebied van rifsystemen. Hij ontdekte Soda Springs terwijl hij onderzocht of grondwater van het nabijgelegen land zou kunnen lozen in de onderzeese oceaanomgeving, wat een fenomeen is dat over het algemeen wordt genegeerd door wetenschappers die naar de watercyclus kijken, aldus Cardenas.

"Het is een onzichtbare stroom van water van het land naar de oceaan, " zei hij. "En het is moeilijk te kwantificeren. Het is niet zoals een rivier waar je een delta hebt en die je kunt meten."

Het team volgde grondwater door te testen op radon 222, een natuurlijk voorkomende radioactieve isotoop die wordt aangetroffen in lokaal grondwater, maar niet in open oceaanwater. Samen met de CO2-bellen, het team vond ook hotspots in de zeebodem waar grondwater in de oceaan werd geloosd. Dit is aanzienlijk, zei Cardenas, omdat de verbinding tussen het grondwater en de oceaan betekent dat er een pad is voor verontreinigende stoffen van het eiland om het rifsysteem te bereiken.

Dit is vooral belangrijk voor een plaats als de Filippijnen, hij zei, waar de kustontwikkeling sterk in opkomst is, grotendeels vanwege het ecotoerisme dat wordt aangedreven door de nabijgelegen riffen, maar de gemeenschappen zijn bijna altijd afhankelijk van septic tanks in plaats van moderne rioleringssystemen. Dit betekent dat de ontwikkeling vervuiling kan veroorzaken naar dezelfde riffen waar de economie op vertrouwt.

Cardenas duikt al sinds zijn studententijd in de Filippijnen. Door training in diepduiken kon hij een deel van de oceaan openen dat zelden wordt bestudeerd.

"Het is echt een groot deel van de oceaan dat onontgonnen is omdat het te ondiep is voor op afstand bediende voertuigen en te diep voor gewone duikers. " hij zei.

Het uitvoeren van veldwerk onder water heeft Cardenas er ook toe gebracht nieuwe technische vaardigheden en technieken te ontwikkelen om monsters onder water te verzamelen. Elco Luijendijk, een docent aan de Universiteit van Göttingen in Duitsland die de studie voor het tijdschrift beoordeelde, zei dat deze technieken - en de bevindingen die ze mogelijk maakten - grote wetenschappelijke vooruitgang vertegenwoordigen.

"Onderwater veldwerk is 10 keer moeilijker dan boven water, zoals ik onlangs ook heb ontdekt tijdens een duikcampagne in het Caribisch gebied, " zei hij. "Zelfs eenvoudige metingen en het verzamelen van monsters vereisen veel zorg, laat staan ​​meting van radonisotopen, wat zelfs aan land lastig is. Deze [studie] vergroot echt onze kennis over wat er in deze omgevingen gebeurt en heeft aangetoond dat deze ventilatieopeningen de chemie van zeewater over grote gebieden kunnen veranderen."