16 juli 2018

Antarctische ecosystemen kwetsbaarder dan gedacht

Buitenlands zeewier gevonden op Antarctica na recordreis van 20.000 km

Een van de stukken Durvillaea-zeewier die vorig jaar op een Antarctisch strand werden aangetroffen (King George Island, 2017). Foto: Erasmo Macaya
Een van de stukken Durvillaea-zeewier die vorig jaar op een Antarctisch strand werden aangetroffen (King George Island, 2017). Foto: Erasmo Macaya

Toen de Chileense onderzoeker Erasmo Macaya op een Antarctisch strand buitenlands zeewier tegenkwam, wist hij dat hij iets belangrijks had gevonden. Met een internationaal team, waaronder de Utrechtse oceanograaf Erik van Sebille, ontdekte Macaya dat het zeewier 20.000 km had afgelegd naar de Antarctische kust: de langst bekende biologische drijftocht ooit. De resultaten van het onderzoek verschijnen op 16 juli in Nature Climate Change.

Om in Antarctica terecht te komen, tartte het zeewier diverse polaire winden en stromingen, die tot nu toe werden beschouwd als ondoordringbaar. Dat betekent dat Antarctica niet zo geïsoleerd is van de rest van de wereld als wetenschappers eerder aannamen, en dat het Antarctische ecosysteem daarmee gevoeliger blijkt voor gevolgen van klimaatverandering.

Plasticafval

De resultaten kunnen ook gevolgen hebben voor onderzoek naar drijvend plasticafval. Hoewel er op Antarctica zelf weinig bronnen van plasticafval zijn, drijft er wel veel plastic in de Zuid-Atlantische Oceaan en de Stille Zuidzee, op slechts een paar duizend kilometer ten noorden van Antarctica. De Utrechtse oceaanonderzoeker Erik van Sebille legt uit: “Het zou goed kunnen dat de stormen en zeestromingen die dit zeewier hebben vervoerd, ook plastic naar Antarctica kunnen transporteren, waardoor het kwetsbare ecosysteem daar extra onder druk komt te staan. We moeten er zo snel mogelijk achter komen of dat zo is.”

Dr. Fraser verzamelt zeewier op het sub-antarctische Marion Island. (foto: Genevieve Jones)
Dr. Fraser verzamelt zeewier op het sub-antarctische Marion Island. (foto: Genevieve Jones)

Ecosysteem

“Dit onderzoek laat zien dat levende planten en dieren Antarctica over de oceaan kunnen bereiken, en dat de Antarctische kustlijnen waarschijnlijk constant gebombardeerd worden met allerlei plant- en diersoorten”, aldus Crid Fraser van Australian National University (ANU), hoofdauteur van de publicatie. “We dachten altijd dat het Antarctische ecosysteem zo uniek was vanwege de geïsoleerde omgeving, maar dit onderzoek laat zien dat deze verschillen bijna volledig te wijten zijn aan extreme omgevingsfactoren, niet isolatie.”

Nieuwste modelleringstechnieken

Door sterke westenwinden en oppervlaktestromingen zouden drijvende objecten naar het noorden gevoerd moeten worden, weg van Antarctica. Maar dat verandert wanneer de verstorende invloed van Antarctische stormen wordt meegewogen. Met de nieuwste modelleringstechnieken observeerden de onderzoekers hoe hoge golven die tijdens stormen opkwamen, grote ‘vlotten’ van zeewier hielpen Antarctica te bereiken

Durvillaea-zeewier aangespoeld op Antarctica
Durvillaea-zeewier aangespoeld op Antarctica (foto: Erasmo Macaya)

“Dit zeewier groeit niet op Antarctica,” aldus Macaya, “maar kan als vlot dienen voor andere planten en dieren. Als die vlotten van zeewier naar Antarctica drijven, kunnen we binnenkort enorme veranderingen zien in de ecosystemen daar.”
 

 

Oceaanstromingen

De resultaten hebben ook belangrijke gevolgen voor het onderzoek naar bewegingen van plastic en andere objecten in de oceaan. “Dit kan veranderingen betekenen in de manier waarop we oceanische oppervlaktebeweging modelleren”, aldus co-auteur Dr Andy Hogg. “Als deze door golven gedreven oppervlaktebeweging de beweging van objecten rond Antarctica beïnvloedt, kan het ook voor andere stormachtige zeeën van belang zijn.”

Zeewier aangespoeld op een strand in Nieuw-Zeeland. Foto: Dr Ceridwen Fraser
Zeewier aangespoeld op een strand in Nieuw-Zeeland. (foto: Dr Fraser)

Tienduizenden kilometers

DNA-monsters van het zeewier onthulden dat een deel afkomstig was van de Kerguelen-eilanden in de zuidelijke Indische Oceaan, en een ander deel van de Zuid-Georgia-eilanden in de zuidelijke Atlantische Oceaan. De reis naar Antarctica bleek dus tienduizenden kilometers lang.

“Verbazingwekkende reizen, maar ook verontrustend”, aldus Fraser. “Ze laten zien dat Antarctische ecosystemen sterker kunnen veranderen door het broeikaseffect dan we hadden vermoed. Delen van Antarctica behoren tot de snelste opwarmplaatsen op aarde. Als planten en dieren vrij vaak over zee naar Antarctica reizen, zullen ze zich kunnen vestigen zodra de lokale omgeving voldoende gastvrij is.”

Publicatie

Antarctica’s ecological isolation will be broken by storm-driven dispersal and warming
Nature Climate Change, 16 juli 2018, DOI 10.1038/s41558-018-0209-7
Ceridwen I. Fraser, Adele K. Morrison, Andrew McC Hogg, Erasmo C. Macaya, Erik van Sebille*, Peter G. Ryan, Amanda Padovan, Cameron Jack, Nelson Valdivia & Jonathan M. Waters 
* verbonden aan de Universiteit Utrecht