Wetenschappers van de Universiteit van Otago leiden onderzoek naar de mogelijkheid dat de ondiepe onderzeeëropeningen voor het vulkanische Whakaari/White Island in Nieuw-Zeeland een natuurlijk laboratorium kunnen vormen om de effecten van toekomstige klimaatverandering op onze oceanen te bestuderen.

Onderzeese ventilatieopeningen hebben natuurlijke gradiënten in klimaatvariabelen zoals pH en temperatuur, waardoor ze bruikbare voorbeelden zijn van toekomstige zeewateromstandigheden. In de afgelopen decennia hebben wetenschappers onderzeese ventilatieopeningen onderzocht, vooral in diep water, tropische en subtropische wateren en in warme gematigde zeeën om de langetermijneffecten van klimaatverandering op onze oceanen te evalueren.

"Vent-onderzoeken in koude gematigde wateren op het zuidelijk halfrond zijn schaars en het is belangrijk om te weten hoe klimaatverandering, en oceaanverzuring in het bijzonder, onze gematigde soorten en ecosystemen zullen aantasten, " zegt Dr. Rebecca Zitoun van de afdeling Chemie van de Universiteit van Otago.

Whakaari/White Island biedt een zeldzame kans om onderzeese ventilatiesystemen in relatief ondiep water te observeren, dicht bij de grond. Het heeft ook een hoge biodiversiteit en is toegankelijk via SCUBA, maar vooral voor wetenschappers, De ondiepe ventilatieopeningen van Whakaari/White Island produceren zuur water met een zeer lage pH (zo laag als 6,8 pH in vergelijking met standaard zeewater van ongeveer 8,1 pH) en watertemperaturen die tot 1 graad Celsius hoger zijn dan het omgevingszeewater in het gebied.

"Deze parameters bootsen de oceaancondities na die voor het jaar 2100 en daarna zijn voorspeld. Al deze kenmerken maken Whakaari / White Island een echt interessante en waardevolle site voor onderzoek naar klimaatverandering, " zegt Dr Zitoun.

"We kunnen kijken naar wat het leven daar overleeft, en hoe die organismen zich aanpassen om te overleven. Omdat de wateren rond Whakaari/White Island representatief zijn voor toekomstige zeewatercondities, kunnen we langetermijnobservaties opzetten van de organismen die bij de ventilatieopeningen leven om ons begrip te verbeteren van hoe het leven in zee en ecosystemen zullen reageren op het veranderende klimaat, "Dr. Zitoun voegt eraan toe.

Het eerste onderzoek in december 2015 voornamelijk gefinancierd door een onderzoeksthema voor oceaanverzuring van de Universiteit van Otago, betrokken zeventien wetenschappers van acht instellingen in Nieuw-Zeeland, Australië, Nieuw-Caledonië, Brussel, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk. Voorlopige gegevens over fysieke, geochemische en biologische kenmerken van dit ondiepe ventilatiesysteem werden verzameld met behulp van duikers en snorkelaars, het creëren van een geïntegreerd beeld van de huidige staat van het ondiepe ventilatiesysteem.

De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in Marine and Freshwater Research, een gigantische inspanning met 14 co-auteurs.

Dr. Zitoun en haar collega's ontdekten dat de ventilatieopeningen zeewatercondities creëren met pH, temperatuur- en carbonaatchemiewaarden zoals voorspeld voor na het jaar 2100, maar ze hebben ook een aantal kanttekeningen. De wijziging van de carbonaatchemie vindt alleen plaats in vrij kleine gebieden rond de ventilatieopeningen en er zijn hoge concentraties kwik en sulfide op zowel ventilatie- als controlelocaties met niveaus die als biologisch toxisch worden beschouwd.

"Deze potentiële toxiciteit biedt meer onderzoeksmogelijkheden, Echt, omdat we kunnen verwachten dat we in de toekomst te maken zullen krijgen met de afvoer van afvalwaterlozingen en vervuiling naar waterwegen, die de niveaus van metalen en elementen in onze rivieren zullen verhogen, estuaria en oceanen. Dus Whakaari/White Island, met zijn lage pH, hoge temperaturen en hogere concentraties dan omgevingsconcentraties van sommige metalen en elementen kunnen worden gezien als een geweldig multi-stressorlaboratorium. Wetenschappers kunnen hier veel leren, " zegt dr. Zitoun.

De eerste stappen zijn gezet om een ​​basislijn van biologische en geochemische parameters rond de vulkanische plaats vast te stellen, zodat wetenschappers nu kunnen bestuderen hoe fysieke klimaatverandering waarschijnlijk ecologische veranderingen in een echte omgeving zal veroorzaken.