Verhoogde zuurgraad in de atmosfeer verstoort het ecologische evenwicht van de oceanen, volgens nieuw onderzoek onder leiding van de University of East Anglia (UEA).

Het eerste onderzoek naar de impact van zuur op het transport van voedingsstoffen naar de oceaan toont aan dat de manier waarop voedingsstoffen worden afgeleverd, van invloed is op de productiviteit van de oceaan en het vermogen om CO te absorberen ₂ uit de atmosfeer.

Het onderzoek, 'Veranderen van atmosferische zuurgraad als modulator van nutriëntendepositie en oceaanbiogeochemie', wordt vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang . De analyse is uitgevoerd door een internationaal team van experts, gesponsord door de Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection (GESAMP) van de Verenigde Naties.

Prof Alex Bakker, hoogleraar mariene en atmosferische chemie aan de UEA's School of Environmental Sciences, is de hoofdauteur. Hij zei:"Menselijke emissies van verontreinigende stoffen hebben aanzienlijke veranderingen veroorzaakt in de zuurgraad van de atmosfeer, wat leidt tot bekende milieueffecten zoals zure regen.

"Atmosferische zuurgraad beïnvloedt de hoeveelheid en verdeling van voedingsstoffen (stikstof, fosfor en ijzer) geleverd aan de oceaan.

"Zuren tasten het oppervlak van woestijnstofdeeltjes aan terwijl ze door de atmosfeer worden getransporteerd, verhoging van het aandeel fosfor en ijzer in die deeltjes die zullen oplossen wanneer het stof in de oceaan valt.

"Ons werk suggereert dat het verhogen van de zuurgraad sinds de industriële revolutie de verhoudingen van fosfor en ijzer die oplosbaar zijn met respectievelijk 14 en 16 procent verhoogde. Deze verhogingen zullen een direct bevruchtend effect hebben gehad op het mariene fytoplankton."

In dezelfde periode, Door de uitstoot van vervuilende stoffen is de hoeveelheid stikstof die via de atmosfeer aan de oceanen is toegevoegd ten minste verdubbeld.

Prof Maria Kanakidou van de Universiteit van Kreta in Heraklion, Griekenland, heeft ook bijgedragen aan het onderzoek met behulp van globale chemietransportdepositiemodellering. Ze zei:"Zuurgraad regelt de verdeling van stikstof tussen deeltjes en gassen in de atmosfeer, zodat veranderingen in zuurgraad de tijdsduur veranderen dat stikstof in de atmosfeer blijft en dus waar in de oceaan het zal worden afgezet."

Naast bemesting, deze veranderingen in de hoeveelheid en geografische spreiding van de depositie van nutriënten beïnvloeden ook het ecologische evenwicht van de oceaan.

Prof Kanakidou zei:"Fytoplanktongemeenschappen zijn gevoelig voor de hoeveelheden voedingsstoffen die voor hen beschikbaar zijn. De veranderingen in de depositie van nutriënten die we hebben geïdentificeerd, hebben waarschijnlijk geleid tot ecologische verschuivingen, aangezien de atmosferische input de nutriëntenbalans van oppervlaktewateren verandert. bepaalde soorten fytoplankton boven andere, afhankelijk van de aanpassing van de organismen aan de relatieve niveaus van voedingsstoffen in het water."

Een ander teamlid, Prof Athanasios Nenes, is van de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Zwitserland, en het Centrum voor de Studie van Luchtkwaliteit en Klimaatverandering van de Stichting voor Onderzoek en Technologie Hellas in Patras, Griekenland.

Prof Nenes zei:"Fijne aerosoldeeltjes hebben de neiging sterk zuur te blijven, ondanks een aanzienlijke vermindering van verontreinigende stoffen. Het begrijpen van dit contra-intuïtieve gedrag en de impact ervan op de toevoer van voedingsstoffen naar de oceaan is alleen mogelijk geworden dankzij vooruitgang in theorie en modellering.

"Antropogene emissies zullen de zuurgraad van de atmosfeer in de toekomst blijven veranderen. Emissiecontroles die zijn geïmplementeerd om zure regen aan te pakken, zullen de zuurgraad van aerosolen in veel regio's van de wereld verminderen, terwijl aanhoudende economische ontwikkeling waarschijnlijk zal leiden tot een verdere stijging van de zuurgraad in andere regio's."

Het is onwaarschijnlijk dat het systeem terugkeert naar zijn pre-industriële toestand, omdat bosbranden – die zowel de nutriëntenvoorziening als de zuurgraad beïnvloeden – een belangrijkere rol zullen spelen in een warmer klimaat en de impact hiervan zeer onzeker is.

Prof Baker zei:"Kennis van de complexe interacties tussen nutriëntenvoorziening en mariene microbiële gemeenschappen is beperkt. Voorspellingen van de gevolgen van langetermijnveranderingen in atmosferische zuurgraad op mariene ecosystemen zullen naast andere stressoren op het systeem moeten worden overwogen, zoals oceaanverzuring, opwarming en deoxygenatie."

'Veranderen van atmosferische zuurgraad als modulator van nutriëntendepositie en oceaanbiogeochemie', wordt 7 juli 2021 gepubliceerd in Science Advances.