Een groep onderzoekers van drie Japanse universiteiten heeft ontdekt waarom de westelijke subarctische Stille Oceaan, die goed is voor slechts 6 procent van de wereldzeeën, produceert naar schatting 26 procent van 's werelds mariene hulpbronnen.

Japan grenst aan dit oceaangebied, bekend om zijn rijke mariene hulpbronnen, waaronder zalm en forel. Het gebied, gelegen aan het einde van de wereldwijde oceaancirculatie, de oceaantransportband genoemd, heeft een van de grootste biologische kooldioxide-opnames van de oceanen ter wereld.

De studie, onder leiding van de Hokkaido Universiteit, de Universiteit van Tokio en de Universiteit van Nagasaki, toonde aan dat water dat rijk is aan nitraat, fosfaat en silicaat - essentiële chemicaliën voor de productie van fytoplankton - worden verzameld in het tussenliggende water (van enkele honderden tot duizend meter diep) in het westelijke subarctische gebied, vooral in het Beringzeebekken. Voedingsstoffen worden vanuit de diepe oceaan door het tussenliggende water naar de oppervlakte getild, en dan terugkeren naar de tussenliggende nutriëntenpool als zinkende deeltjes door de biologische productie en microbiële afbraak van organische stoffen.

Het tussenliggende water vermengt zich met opgelost ijzer dat zijn oorsprong vindt in de Zee van Okhotsk en naar de oppervlakte wordt gebracht - cruciale processen die het tussenwater en het oppervlak met elkaar verbinden en die een hoge biologische productiviteit aan het oppervlak handhaven. Deze bevinding tart de conventionele opvatting dat voedingsstoffen eenvoudigweg van de diepe oceaan naar de oppervlakte worden getild.

De studie was gebaseerd op oceaangegevens verkregen door een onderzoeksschip dat de marginale zeeën (de Okhotsk-zee en de Beringzee) onderzocht, waar, de groep geloofde, grootschalige mengsel van zeewater ontstaat door de interactie van getijstromen met de ruwe topografie. Deze reis is gemaakt in samenwerking met een Russisch onderzoeksteam omdat veel van de onderzochte gebieden binnen de exclusieve economische zone van Rusland vallen. De verkregen gegevens werden vervolgens gecombineerd met gegevens verzameld door Japanse onderzoeksschepen.

Analyse van de gegevens toonde aan dat nitraat en fosfaat, opnieuw geproduceerd door microbiële afbraak van organische stoffen, zich in hoge concentraties ophopen in tussenliggend water in het hele subpolaire Stille Oceaangebied.

De onderzoekers ontdekten ook dat de verticale menggrootte in de buurt van de Koerilen-eilanden en de Aleoeten veel sterker is dan die in de omringende open zeeën. Deze studie toonde aan dat grootschalige verticale menging in de marginale zeeën de dichtheidsstratificatie doorbreekt om oceaanwater te mengen, transport van voedingsstoffen van het tussenliggende water naar de oppervlakte.

"Onze bevindingen moeten helpen bij het verdiepen van het begrip over de circulatie van koolstof en voedingsstoffen in de oceaan en ecologische veranderingen veroorzaakt door klimaatverandering, " zegt universitair hoofddocent Jun Nishioka van de Hokkaido University, die de studie leidde.