Opwarmend water en zuurstofgebrek in de Rode Zee kunnen de doorstroom van organische koolstof van het oppervlak naar de diepe oceaan vertragen. Daar wordt het opgeslagen, buiten het bereik van de atmosfeer. Een team van de King Abdullah University of Science & Technology heeft een onderwaterrobot gebruikt om de weinig bestudeerde mesopelagische zone te onderzoeken op diepten tussen 100 en 1000 meter.
De oceanen nemen elk jaar miljarden tonnen kooldioxide (CO2) uit de atmosfeer op, dat ofwel oplost of wordt omgezet in organische koolstof door planten en fytoplankton in de zonovergoten ondiepten (0 – 100m). Het meeste van deze organische koolstof wordt door micro-organismen weer omgezet in CO2 terwijl het door de mesopelagische zone valt, maar een deel zinkt uiteindelijk in de diepe oceaan, waar het eeuwenlang kan blijven.
CO2
Als we begrijpen wat het lot van organische koolstof op verschillende diepten bepaalt, kunnen wetenschappers voorspellen hoe de oceanen in de toekomst atmosferische CO2 zullen absorberen en opslaan. Malika Kheireddine en haar team gebruikten een onderwaterrobot uitgerust met bio-optische sensoren om variaties in de deeltjesvormige organische koolstof (POC) tussen het oppervlak en de bodem van de mesopelagische zone in de noordelijke Rode Zee te meten, waar de zeetemperaturen bijzonder snel stijgen. “De Rode Zee biedt ongeëvenaarde mogelijkheden als natuurlijk laboratorium om de impact van klimaatverandering op het lot van organische koolstof te bestuderen”, zegt Kheireddine.
Gedurende 2016 heeft het apparaat ook watertemperatuur, zoutgehalte, dichtheid en zuurstofconcentraties gemeten. “Dankzij onze waarnemingen konden we een schatting maken van de snelheid waarmee POC door mariene micro-organismen weer in CO2 wordt omgezet”, legt Giorgio Dall’Olmo uit, een co-auteur van het Britse National Centre for Earth Observation, “en hoe deze micro-organismen worden beïnvloed door temperatuur. en zuurstofniveaus. ”
Conversie
In de warme en zuurstofarme wateren van de Rode Zee vond de omzetting voornamelijk plaats in de ondiepste, meest productieve laag van de mesopelagische zone; slechts 10 procent van de POC zonk onder de 350 meter. “De omrekeningskoersen kunnen worden uitgedrukt als een functie van temperatuur en zuurstofconcentratie”, voegt Kheireddine toe, “wat ons zou kunnen helpen voorspellen hoe klimaatverandering deze snelheden in de toekomst zal beïnvloeden.”
Het team was verrast om te ontdekken dat meer dan 85 procent van de POC binnen een paar dagen na het betreden van de mesopelagische zone werd afgebroken, terwijl de rest weken tot maanden afdreef voordat hij werd geconsumeerd. Er zijn meerdere drijfveren achter de overdracht en transformatie van organische koolstof in tropische zeeën.
Biogeochemische processen
“Onderwaterzweefvliegtuigen in de Rode Zee verzamelen continu gegevens die de effecten van fysische processen, zoals draaikolken en kuststromingen, op deze biogeochemische processen kunnen onthullen”, zegt groepsleider Burton Jones, een mariene wetenschapper bij KAUST.
“Het lot van organische koolstof in de oceanen beïnvloedt het klimaat op aarde”, zegt Kheireddine. “Onze bevindingen zullen helpen bij het verfijnen van modellen die laten zien of de hoeveelheid koolstof die in de oceaan zinkt, toeneemt of afneemt.” Hoe dieper organisch koolstof zinkt voordat het wordt omgezet in CO2, hoe langer het daar waarschijnlijk zal blijven, opgesloten van de atmosfeer.
Beeld: ©Susann Rossbach
