Wetenschap
Begraven kelp:Zeewier dat naar de diepzee wordt vervoerd, slaat meer koolstof op dan we dachten
Diep in de oceaan ligt het grootste actieve koolstofreservoir ter wereld, dat een cruciale rol speelt bij het bufferen van het klimaat op onze planeet. Van de grofweg 10 miljard ton kooldioxide die we elk jaar uitstoten, wordt ongeveer 3 miljard ton opgenomen en opgeslagen in de oceanen – en grotendeels door planten.
Als we kijken naar de natuurlijke koolstofopslag in de diepe oceanen, richten we ons doorgaans op fytoplankton. Biljoenen van deze microscopisch kleine planten leven in het oppervlaktewater van de oceanen. Als ze sterven, zinken ze naar de oceaanbodem en transporteren ze koolstof naar de diepte.
Maar er ontbreekt een stukje van de puzzel. Onze twee nieuwe onderzoeken tonen aan dat kustvegetatie, zoals zeewierbossen, belangrijker is voor de natuurlijke koolstofopslag dan we dachten. Jaarlijks wordt ongeveer 56 miljoen ton koolstof in de vorm van zeewier de diepe oceaan in getransporteerd.
Wil koolstof honderden jaren kunnen worden opgeslagen, dan moet het in langzaam circulerende koolstofpoelen in de diepe oceaan terechtkomen. Maar de meeste zeewieren groeien alleen in ondiepe kustzeeën. Hoe komen ze daar?
Rivieren in de zee
Decennia lang hebben diepzeeonderzoekers verrassende bevindingen gerapporteerd. Er verschijnen stukjes zeewier en andere kustplanten waar ze niet zouden moeten zijn.
Fragmenten zeewier worden vaak gevangen in diepzeetrawls, of geregistreerd door onderzeeërs en onderwaterrobots tijdens onderzoeken van de oceaanbodem. Zeewier-DNA is gedetecteerd in diepzeewater en sedimenten in alle oceanen ter wereld, tot wel 4 kilometer diep en tot 5.000 km van het dichtstbijzijnde zeewierbos.
Maar hoe kan zeewier die afstand afleggen?
Ons team ontdekte een deel van het antwoord. Zeewier kan worden vervoerd door grote ‘onderwaterrivieren’, die vanuit de kustwateren langs de zeebodem over het continentaal plat naar de diepte stromen.
Deze stromingen ontstaan wanneer plaatselijke afkoeling ervoor zorgt dat koud, dicht kustwater snel onder het warmere offshore-oppervlaktewater zakt. Het dichte water glijdt langs de helling van de zeebodem naar beneden, volgt de topografie als een rivier en voert grote hoeveelheden zeewier mee naar diepere gebieden.
In West-Australië vinden deze stromen van zeewier en kustvegetatie naar de diepe oceaan het meest plaats tijdens de koudere maanden, wanneer de omstandigheden het mogelijk maken dat deze onderwaterrivieren zich vormen. Tijdens deze maanden troffen stormen vaak de kustwateren, waarbij zeewier werd verscheurd en het water werd gevuld met zeewierfragmenten.
Deze onderwaterrivieren zijn een goed gedocumenteerd fenomeen in Australië. Maar transporteren deze oceaanstromingen zeewier en hun koolstof naar elders?
We hebben samengewerkt met een internationaal team van wetenschappers om dit uit te zoeken. Om dit te doen, hebben we zeewier gevolgd van de kustwateren tot de diepe oceaan met behulp van geavanceerde oceaanmodellen.
De verborgen rol van zeewierbossen in de oceanische koolstofexport
Onze bevindingen waren duidelijk. Zeewierbossen transporteren in veel delen van de wereld in feite aanzienlijke hoeveelheden koolstof naar de diepe oceaan.
Dit fenomeen is vooral groot in de kelpbossen van het Australische Great Southern Reef, dat zich 8.000 km uitstrekt van Kalbarri in West-Australië tot Coolangatta in Queensland.
De zeewierbossen van de Verenigde Staten, Nieuw-Zeeland, Indonesië en Chili zijn ook hotspots voor koolstoftransport.
Hoewel fytoplankton nog steeds enorme hoeveelheden koolstof absorbeert, suggereert onze ontdekking dat de planten in de kustoceaan meer koolstof overbrengen dan we dachten.
Mangroven, kwelders en zeegras dragen allemaal bij aan deze koolstofstromen, maar zeewierbossen leveren een grote bijdrage. Deze bossen bestaan uit grote bruine algen zoals kelp- en steenwiersoorten, die uitgestrekte verborgen bossen vormen. Zeewierbossen, zoals de verdwijnende gigantische kelpbossen in Tasmanië, zijn de grootste en meest productieve kustecosystemen ter wereld.
Wereldwijd bestrijken deze bossen een gebied dat tweemaal zo groot is als India, en leggen tijdens hun groei evenveel koolstof vast als de noordelijke bossen van Canada:bijna 1 miljard ton per jaar.
Uit ons onderzoek blijkt dat jaarlijks tussen de 10 en 170 miljoen ton van deze koolstof in de diepe oceaan terechtkomt.
Een bedreigd ecosysteem
Velen van ons denken niet veel na over zeewier. Maar onderwaterzeewierbossen spelen een cruciale rol. Deze bossen bieden onderdak en onderdak aan grote aantallen vissen en andere mariene soorten. Ze verbeteren de waterkwaliteit en vergroten de biodiversiteit. En nu weten we dat ze koolstof helpen opslaan voor honderden jaren.
Net als veel andere ecosystemen lopen onderwaterbossen gevaar. De warmere zeeën als gevolg van klimaatverandering, kustontwikkeling, vervuiling en overbevissing hebben ertoe geleid dat zeewierbossen sneller afsterven dan de meeste andere kustecosystemen.
Hun lot is de afgelopen decennia verslechterd. De oceaan wordt steeds sneller heter, wat gepaard gaat met langduriger en frequentere hittegolven op zee.
In Tasmanië heeft de verwarmende oceaan nieuwe soorten naar de zeewierbossen gebracht, waar nu subtropische vissoorten en vraatzuchtige zee-egels voorkomen. Deze egels kauwen door de kelpbossen van de staat.
In West-Australië heeft in 2011 een zware hittegolf op zee toegeslagen, waardoor kelpbossen langs een kustlijn van 100 km zijn weggevaagd. Deze bossen zijn niet hersteld.
Wanneer we zeewierbossen verliezen, verliezen we hun natuurlijke vermogen om koolstof naar de diepe oceaan over te brengen. Maar hun verlies vormt ook een bedreiging voor de andere soorten die ervan afhankelijk zijn, en voor de half biljoen dollar aan waarde die zij ons bieden.
We zouden moeten nadenken over het behoud van zeewierbossen op dezelfde manier als we dat doen met bossen op het land. Het opschalen van herstel daar waar bossen verloren zijn gegaan, is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat deze onbezongen planten ons kunnen blijven ondersteunen en kunnen helpen koolstof op te slaan.