Ommezwaai plankton bij opwarmende oceaan

Publicatie in Geophysical Review Letters

Het oplopen van CO2-concentraties in de lucht en het verder opwarmen van de aarde kunnen leiden tot een omwenteling van de dominante planktonsoort in de oceanen. Dit blijkt uit onderzoek van NESSC/IMAU-onderzoekers Amber Boot, Anna von der Heydt en Henk Dijkstra dat vandaag verschijnt in het tijdschrift Geophysical Research Letters. Het onderzoek laat een verschuiving van de dominante planktonsoort in de Atlantische Oceaan zien indien de uitstoot van CO2 hoog blijft tot aan het einde van deze eeuw.

Een verschuiving van de planktonpopulaties heeft ook negatieve gevolgen voor de opslag van CO2 in de diepe oceaanwateren. Relatief meer CO2 zal hierdoor in de atmosfeer achterblijven en klimaatverandering verergeren, zo laten de onderzoekers zien. 

Opslag diepe oceaan

Plankton is een verzamelnaam voor een groot aantal verschillende micro-organismen die in oceaanwater leven. Het meeste plankton is microscopisch klein, maar speelt een grote rol in het opnemen van door mensen in de atmosfeer gebracht CO2. Mede door plankton worden grote hoeveelheden CO2 opgeslagen in het diepere gedeelte van de oceaan, waar het voor duizenden jaren niet meer kan bijdragen aan klimaatverandering. Dit biologische proces is een natuurlijke rem op de nog altijd groeiende concentraties van CO2 in de lucht. Maar de productie van planktonsoorten en de snelheid waarmee CO2 wordt afgevoerd naar de diepe oceaan zijn wel afhankelijk van omgevingsfactoren die juist onder de invloed van hoge CO2-concentraties kunnen veranderen.

Amber Boot

Als onderdeel van haar promotietraject bij het NESSC onderzocht Amber Boot hoe een toename van CO2 in de lucht de plankton in de oceanen kan beïnvloeden. Met hulp van een oceaanmodel onderzocht ze de respons van de oceanen indien de CO2 in de lucht tot het jaar 2100 sterk blijft toenemen. Het resultaat van dit scenario laat zien dat aan het eind van deze eeuw de nu dominante planktonsoorten in de Atlantische Oceaan verdwijnen en worden vervangen door andere populaties.

Deze planktontypes zijn echter minder efficiënt in het opnemen van CO2 uit de lucht. De capaciteit van de oceaan om CO2 op te nemen en door te sluizen naar de diepe oceaan wordt hierdoor kleiner. De verschuiving van de planktonpopulaties resulteert daarom in een hogere concentratie van CO2 in de lucht, wat de gevolgen van klimaatverandering nog verder kan versterken.

Een sterk stijgende atmosferische CO2-concentratie tot het einde van deze eeuw veroorzaakt een verschuiving in de gasuitwisseling in de oceaan (links), een afname van fytoplankton (midden) en een toename van diatomeeënplankton (rechts).

Publicatie

Effect of Plankton Composition Shifts in the North Atlantic on Atmospheric pCO2
Amber Boot, Anna. S. von der Heydt, and Henk A. Dijkstra
Geophysical Research Letters, 49, 2022, DOI 10.1029/2022GL100230