De oceanen van de aarde spelen een cruciale rol in de wereldwijde koolstofcyclus. Terwijl zeewater beweegt en zich vermengt, het slaat enorme hoeveelheden koolstof op en transporteert het in de vorm van opgeloste organische en anorganische koolstofmoleculen. Echter, de verschillende bronnen en lotgevallen van mariene opgeloste organische koolstof (DOC) zijn complex, en er moet nog veel worden geleerd over de dynamiek ervan, vooral naarmate de klimaatverandering voortschrijdt.

Koolstofisotoopverhoudingen kunnen helpen bij het bepalen van de leeftijd van DOC, die aanwijzingen geeft voor de bron en reis door de koolstofcyclus. Men denkt dat fotosynthetische organismen in oppervlaktewateren de meeste mariene DOC produceren, maar radiokoolstofdatering laat zien dat mariene DOC duizenden jaren oud is, dus er is meer informatie nodig om te verduidelijken hoe het zich vermengt en blijft hangen in de oceaan.

Zich baserend op radiokoolstofdatering van zeewatermonsters verzameld tijdens een onderzoekscruise in 2016-2017, Druffel et al. nieuwe inzichten verschaffen in de DOC-dynamiek in de oostelijke Stille en Zuidelijke Oceanen. Hun onderzoek ondersteunt de hypothese dat hydrothermale bronnen een belangrijke bron van DOC in deze regio zouden kunnen zijn.

Terwijl u naar het zuiden reist aan boord van NOAA's R/V Ronald H. Brown, de onderzoekers verzamelden zeewatermonsters op meerdere locaties, inclusief van een station in de buurt van Antarctica naar een locatie voor de Pacific Northwest. Delen van hun pad volgden de East Pacific Rise, een belangrijk gebied van hydrothermale activiteit voor de westkust van Zuid-Amerika.

Radiokoolstofdatering van de monsters maakte de constructie mogelijk van een profiel van isotopenverhoudingen gevonden in zowel DOC als opgeloste anorganische koolstof (DIC) op verschillende diepten voor elke bestudeerde locatie. Analyse van deze profielen toonde aan dat beide vormen van opgeloste koolstof op dezelfde manier verouderen als ze noordwaarts worden getransporteerd in diepe wateren. Volgens de auteurs is dit suggereert dat noordwaarts transport de belangrijkste factor is die de isotopensamenstelling van zowel DOC als DIC in deze diepe wateren regelt.

In de tussentijd, de radiokoolstofgegevens geven aan dat hydrothermale ventilatieopeningen geassocieerd met de East Pacific Rise oude DOC kunnen bijdragen aan oceaanwateren. In lijn met eerder onderzoek, de bevindingen suggereren de mogelijkheid dat chemoautotrofe microben bij deze ventilatieopeningen DIC uit oude bronnen kunnen "eten", het omzetten in DOC dat wordt vrijgegeven in de oceaan.

Verder onderzoek zal nodig zijn om te bevestigen of hydrothermale bronnen inderdaad significante hoeveelheden oude DOC aan zeewater bijdragen, invloed op de isotopensamenstelling. Als, modellen van de wereldwijde oceaancirculatie moeten mogelijk worden aangepast om rekening te houden met die bijdrage.

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