Nieuw onderzoek aan de University of Alaska Fairbanks toont aan dat de schommelingen van grote wind- en oceaancirculatiesystemen de snelheid van oceaanverzuring in de Golf van Alaska tijdelijk kunnen versnellen of omkeren.

"We denken meestal aan oceaanverzuring als deze langzame druk op het milieu die geleidelijk de koolstofchemie in de oceaan verandert, " legde Claudine Hauri uit, een onderzoeker bij het UAF International Arctic Research Center.

In plaats daarvan, Hauri zei, het onderzoek toont aan dat de chemische omstandigheden die mariene organismen ervaren, dagelijks en seizoensgebonden kunnen veranderen. Deze fluctuatie vindt plaats ondanks een langetermijntrend van oceaanverzuring die verband houdt met de gestage stijging van de atmosferische kooldioxideconcentraties. Het nieuwe onderzoek documenteert ook enorme cycli die elke vijf tot tien jaar plaatsvinden.

"De chemische omstandigheden zullen meerdere jaren op rij verslechteren in offshore-gebieden, alvorens te stabiliseren of zelfs iets te verbeteren, " zei co-auteur Andrew McDonnell van het UAF College of Fisheries and Ocean Sciences. "We weten niet precies hoe organismen daarop reageren, maar over het algemeen zijn sommige organismen gevoelig voor dit soort veranderingen in omgevingsomstandigheden."

Hauri en haar team onderzochten de verzuring van de oceaan door middel van een model dat fysieke, biogeochemische en hydrologische oceaanmodellen om de omstandigheden in de Golf van Alaska van 1980-2013 te reproduceren.

De studie identificeerde natuurlijke decadale fluctuaties in chemische omstandigheden die worden aangedreven door de kracht van de subpolaire gyre in de noordelijke Stille Oceaan.

Deze gyre is een groot door de wind aangedreven systeem van circulerende oceaanstromingen die de Golf van Alaska beïnvloeden. Wanneer de gyre sterk is, het brengt meer diep water dat rijk is aan koolstofdioxide naar het oppervlak van de oceaan. Dit kan de verzuring van de oceaan versnellen, het creëren van extreme gebeurtenissen die stress veroorzaken bij gevoelige organismen. Wanneer de gyre zwak is, er komt minder koolstof aan de oppervlakte, die het verzuringseffect van de oceaan kunnen dempen of zelfs kunnen omkeren.

Van 2011 tot 2013 het model toonde aan dat een sterke fase van de gyre resulteerde in een extreme verzuring van de oceaan in het centrum van de Golf van Alaska. Deze gebeurtenis ging vooraf aan de 2014-2016 "klodder" van uitzonderlijk warm water in dezelfde regio.

"De klodder volgde direct na deze zeer sterke oceaanverzuring, " legde Hauri uit. "Eerst, sommige organismen waren waarschijnlijk gestrest vanwege de verzuring van de oceaan, en toen werden ze meteen met hitte geraakt."

Hauri benadrukte dat er meer onderzoek nodig is om de gevolgen van meerdere gelijktijdige stressoren voor mariene ecosystemen te begrijpen, en om te identificeren hoe oceaanverzuring en klimaatverandering op elkaar inwerken.

Een andere implicatie van dit werk is dat meerdere decennia aan observatiegegevens nodig zijn om de langetermijntrend van oceaanverzuring te onderscheiden van de natuurlijke variabiliteit die wordt aangedreven door de kracht van de subpolaire werveling. Dit type dataset bestaat momenteel niet voor de Golf van Alaska.

Hauri en haar team hopen dat dit werk en de inspanningen die het vraagt, de nodige informatie zullen opleveren voor mensen die zich bezighouden met zelfvoorziening en commerciële visserij bij het plannen en aanpassen voor de toekomst.

De studie is gepubliceerd in Communicatie Aarde &Milieu .

Co-auteurs zijn onder meer Rémi Pagès, Malte Stuecker, Seth Daniëlson, Katherine Hedström, Brita Irving, Cristina Schultz en Scott Doney.