Hoe kustzeeën de oceaan helpen met het vastleggen van koolstofdioxide uit de atmosfeer

De impact van de productieve Noordzee op het wereldwijde klimaat gaat onder andere via de uitwisseling van koolstof en nutriënten tussen de Noordzee en de Atlantische oceaan. Hoe groot deze rol van de Noordzee echt is, gaat een Nederlands consortium van wetenschappers onderzoeken. Onder leiding van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) zal de komende vier jaar onderzoek gedaan worden doormiddel van veldonderzoek in combinatie met computermodellen. NWO heeft hier ongeveer 3 miljoen euro voor uitgetrokken.

Vernieuwende studies zullen de huidige rol van de Noordzee kwantificeren, terwijl de ontsluiting van het sediment archief een unieke kijk geeft op veranderingen in het verleden. Modellen zullen uiteindelijk gebruikt worden om toekomstige effecten van omgevings‐ en klimaatverandering op de Noordzee‐Atlantische oceaan en het wereldwijde klimaat te bepalen.

Kustzeeën vormen slechts een klein deel van het oceaanoppervlak (minder dan 10%). Maar omdat ze het land met de open oceaan verbinden, zijn ze onevenredig belangrijk in de mondiale koolstof- en nutriëntencycli. De Noordzee is een zeer productieve kustzee en in potentie zou er veel koolstofdioxide (CO2) kunnen worden vastgelegd door fysieke, biologische en sedimentologische processen. Maar over het precieze lot van de koolstof is nog veel onbekend – vooral de balans tussen uitstroom naar de Atlantische Oceaan en opslag in sedimenten op de zeebodem.

North Sea‐Atlantic Exchange (NoSE) project

In het NoSE-project zal een multidisciplinair consortium (NIOZ, Universiteit Utrecht, TUD, RUG) de vroegere, huidige en toekomstige rol van de Noordzee bepalen en koppelen aan het grotere biogeochemische systeem van de Atlantische Oceaan. Dit zal gebeuren door de uitwisseling van koolstof en andere essentiële voedingsstoffen tussen de Noordzee en de Atlantische Oceaan vast te stellen. Deze uitwisseling zal bestudeerd worden in de Noorse geul, de belangrijkste uitstroomroute naar de Atlantische Oceaan en de belangrijkste plaats waar sedimenten accumuleren in de Noordzee.

In de Noorse geul zullen de wetenschappers de transport- en omzettingsprocessen die de koolstof- en nutriëntenuitwisseling tussen het land, de kustzee en de open oceaan regelen, gaan meten. Dit doen ze aan de hand van een combinatie van onderzoek op zee en gebruik van computermodellen. Veldstudies zullen gebruikt worden om de huidige processen in de Noordzee te bepalen. Door deze te koppelen aan de sedimentgegevens hopen de onderzoekers unieke inzichten te verkrijgen in hoe de koolstof- en nutriëntenuitwisseling over duizenden jaren is veranderd en zal gaan veranderen in de toekomst.

Historisch perspectief

Marien bioloog Dr. Francesca Sangiorgi is vanuit Universiteit Utrecht aangesloten bij dit consortium. Met haar expertise werkt ze aan het reconstrueren van trends en oorzaken van de veranderende de concentratie van voedingsstoffen, productiviteit van de Noordzee en de opslag van koolstofdioxide (WP3 in onderstaande afbeelding).

Menselijke invloeden veranderen de Noordzee

De Noordzee staat onder druk, onder andere van overbevissing, verzuring, overbemesting (eutrofiëring) en zuurstofgebrek. Het is van cruciaal belang om meer inzicht te verkrijgen in de wijze waarop deze menselijke invloeden de koolstof- en nutriëntencycli veranderen. Met dat inzicht kunnen effecten van milieuveranderingen voor de Noordzee begrepen en mogelijk voorspeld worden. Het zal ook helpen om de veranderende biogeochemische interacties tussen andere kustzeeën en de wereldoceaan in de toekomst beter te begrijpen en voorspellen.

Het consortium verwacht dat het NoSE project bestaande samenwerkingsverbanden in de mariene onderzoeksgemeenschap in Nederland en internationaal zal versterken en nieuwe samenwerkingsverbanden zal stimuleren en toekomstige werkzaamheden zal inspireren op het gebied van de grootschalige impact van antropogene invloeden op de oceaan.