Veel meer zuurstof dan eerder werd gedacht, wordt diep in het binnenland van de oceaan getransporteerd via een 'valdeur' in de Labradorzee die volgens sommige onderzoekers zou kunnen sluiten als gevolg van klimaatverandering.

Dit werd gemeld door wetenschappers van Dalhousie University en Scripps Institution of Oceanography in San Diego in een artikel dat vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd. Natuur Geowetenschappen . Ze maten de overdracht van gassen, inclusief zuurstof en kooldioxide, van de atmosfeer tot diepten van wel twee kilometer. De zuurstof die de oceaan gedurende een jaar in de Labradorzee heeft opgenomen, was 10 keer groter dan normaal geschat. Grote aantallen luchtbellen, geïnjecteerd tijdens gewelddadige, winterstormen, waren verantwoordelijk voor het verschil.

De hogere zuurstoftoevoer impliceert ook een hoger dan verwachte vraag naar zuurstof door diepzee-ecosystemen.

De Labradorzee is een van de weinige locaties wereldwijd, waar de atmosfeer en de diepe oceaan verbinden, direct. Elke winter gaat daar voor een paar maanden een 'valdeur' naar de diepe oceaan open, wanneer oppervlaktewater koud en dicht genoeg wordt om in te zinken en te vermengen met diepe, zuurstofarm water.

"Hoewel bubbelgemedieerde gasoverdracht al tientallen jaren wordt erkend, onze metingen laten zien hoe cruciaal het is wanneer het 'valluik' open is en een enorme hoeveelheid zuurstofarm diep oceaanwater wordt blootgesteld aan de atmosfeer, " zegt Dariia Atamanchuk, een onderzoeksmedewerker bij de afdeling Oceanografie van Dalhousie en hoofdauteur van de studie.

Diepe wateren leveren zuurstof aan de wereldwijde oceaan

De diepe oceaanwateren stromen dan uit de Labradorzee, het leveren van levensondersteunende zuurstof aan een groot deel van de oceaan, wereldwijd.

"We verwijzen naar de Labradorzee als een van de longen van de diepe oceaan en de diepe bloedsomloop als zijn bloedstroom, " zegt Dr. Atamanchuk. "Zuurstof die uit de atmosfeer in de Labradorzee wordt opgenomen, kan uiteindelijk de ademhaling ondersteunen van organismen die tienduizenden kilometers verderop leven, inclusief vissen die in de diepe Stille of Indische Oceaan leven."

De onderzoekers schatten dat er elk jaar 10 keer meer zuurstof naar de diepzee wordt overgebracht dan wordt aangegeven door modellen die doorgaans niet expliciet rekening houden met bellen. Dit impliceert dat zuurstof in de diepe oceaan gevoeliger is voor klimaatverandering dan eerder werd gedacht.

Op modellen gebaseerde projecties hebben gesuggereerd dat het 'valluik' van de Labrador Zee zou kunnen sluiten, door de aanvoer van steeds grotere hoeveelheden zoet water uit smeltend ijs op Groenland en het snel veranderende Noordpoolgebied.

"Meer zoet water betekent een lagere dichtheid en ondiepere menging, en dat zou ervoor zorgen dat de oceaan ademt, letterlijk, ondieper worden, " zegt Doug Wallace, een professor Oceanografie aan Dalhousie en initiatiefnemer van het onderzoek.

'Valdeur' heeft Antarctica misschien al afgesloten

Dr. Atamanchuk voegt eraan toe dat het effect van een soortgelijke 'valdeur'-sluiting bij Antarctica al gevoeld kan zijn in de diepe Zuid-Atlantische Oceaan, die de afgelopen 50 jaar hoge en moeilijk te verklaren niveaus van deoxygenatie heeft geregistreerd.

"Terwijl onze metingen heel duidelijk het belang van bellen voor de zuurstofvoorziening laten zien, de mechanismen zijn ingewikkeld en worden zeker nog niet volledig begrepen, " zegt dr. Wallace.

De auteurs zeggen dat hun bevindingen een oproep tot actie zijn voor meer onderzoek en observatie om de representatie van gasoverdracht in modellen te controleren en "onzekerheden en vooroordelen in onze schattingen van lucht-zee uitwisseling van gassen en warmte te verminderen, " vooral in regio's met extreme omstandigheden, zoals de Noordwest-Atlantische Oceaan.

Vitale gegevens verzamelen in een ruige omgeving

De onderzoekers verzamelden de informatie met behulp van SeaCycler, een uniek, robotprofielsysteem dat in 2016 een jaar lang voor anker lag in de Labradorzee en een breed scala aan chemische, fysieke en biologische gegevens.

"De SeaCycler is ontworpen om geavanceerde metingen te verzamelen en een zeer groot laadvermogen te vervoeren onder extreme, zeer moeilijke omstandigheden. Je wilt echt niet op een schip in de Labradorzee zijn, zelf metingen doen in de winter wanneer deze bellenprocessen het belangrijkst zijn, " zegt co-auteur Uwe Send (op de foto met Jannes Koelling), een professor aan de Scripps Institution of Oceanography en een initiator van de ontwikkeling van SeaCycler, werkt nauw samen met ingenieurs van het Bedford Institute of Oceanography in Canada.

De wetenschappers werkten als onderdeel van een door Canada geleid project genaamd VITALS. Gegevensinterpretatie werd ook ondersteund door het Ocean Frontier Institute.

De groep bereidt zich nu voor op nieuwe waarnemingen in de Labradorzee met een verbeterde versie van SeaCycler, start later dit jaar. De eerste tests van de verbeterde opstelling, die verschillende extra sensoren bevat, werden vorige week voltooid in het Bedford Basin met de steun en hulp van Fisheries and Oceans Canada.