In de oceaan die Antarctica omringt, diepe waterbronnen naar de oppervlakte, met voedingsstoffen en andere opgeloste materialen die nodig zijn voor het lichtminnende oceaanleven. Een van deze materialen is calciumcarbonaat, die, wanneer opgelost, verhoogt de alkaliteit van het zeewater en helpt de oceaan te reageren op toenemende kooldioxidegehaltes. Oceaanstromingen voeren dit met alkaliteit verrijkte water naar het noorden - tenzij kleine organismen het onderscheppen en de alkaliteit in de Zuidelijke Oceaan vangen.

Plankton in de Zuidelijke Oceaan vangt opwellende alkaliteit op om beschermende schelpen te maken die zijn samengesteld uit calciumcarbonaat. Als het plankton sterft, hun verkalkte schelpen zinken en breken af, het terugbrengen van de alkaliteit naar diepe wateren, van waaruit het weer kan opborrelen. Als verkalkende organismen niet erg actief zijn, meer water met een hoge alkaliteit ontsnapt naar het noorden, waardoor de wereldwijde oceaan meer koolstofdioxide kan opnemen. Indien, anderzijds, het verkalkende plankton gebruikt snel alkaliteit die naar de oppervlakte stijgt, deze cyclus houdt de alkaliteit in de Zuidelijke Oceaan vast.

Krumhardt et al. demonstreren dit proces door middel van modelsimulaties, waaruit blijkt dat verkalking in de Zuidelijke Oceaan invloed heeft op hoe alkaliteit zich over de wereld verspreidt. In het algemeen, meer verkalkende activiteit houdt de alkaliteit in de Zuidelijke Oceaan vast, maar bepaalde voorwaarden beperken het belangrijkste fytoplankton dat verantwoordelijk is. Bijvoorbeeld, hoge niveaus van kiezelzuur en ijzer kunnen micro-organismen met een siliciumschaal bevoordelen ten opzichte van met calciumcarbonaat omhulde micro-organismen, waardoor meer alkaliteit naar andere oceanen kan stromen. Een hoge zuurgraad van de oceaan kan ook problemen veroorzaken voor verkalkende organismen.

De onderzoekers merken op dat na een onderbreking in de verkalking in de Zuidelijke Oceaan, stijgingen van de alkaliteit bereikten binnen 10 jaar enkele subtropische gebieden. De onregelmatigheid van de alkaliteit duurde langer om de meer noordelijke oceanen te bereiken, werd geleidelijk duidelijker naarmate de verkalking in de Zuidelijke Oceaan langer werd onderdrukt. Op duizendjarige tijdschalen, de auteurs zeggen, de activiteit van het kleine zuidelijke plankton heeft het potentieel om het mondiale klimaat te beïnvloeden.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.