Spoorzoeken naar metalen in polaire oceanen

De concentraties van opgeloste spoormetalen in de oceanen kunnen ons veel vertellen over de biologische kringloop in de oceanen. Met de nieuwe superschone waterbemonsteringsapparatuur van het NIOZ onderzocht promovendus Rob Middag de lotgevallen van mangaan en aluminium in beide polaire oceanen in het kader van het Internationale Pooljaar (IPY). De niveaus van opgelost mangaan zijn in de Zuidelijke Oceaan rond Antarctica soms zo laag, dat de groei van algen erdoor tot stilstand kan komen, wat weer direct gevolgen heeft voor de rest van het polaire voedselweb. De toevoer van mangaan via rivieren rond de Noordelijke IJszee verklaart de hogere mangaangehalten in het oppervlaktewater van de Noordelijke IJszee ten opzichte van de Zuidelijke Oceaan. Rob Middag verrichtte zijn onderzoek bij het NIOZ op Texel en hij promoveert op 17 september aan de Rijksuniversiteit Groningen.

Veruit de meeste ecosystemen op aarde worden gedreven door fotosynthese, het biochemische proces dat met energie uit zonlicht kooldioxide en water omzet in suiker en zuurstof. Planten vormen hiermee de basis van het voedselweb en alle hogere vormen van leven zijn hiervan afhankelijk. In zee nemen de eencellige algen deze rol op zich. Behalve kooldioxide en water hebben planten ook nog andere voedingsstoffen nodig voor de opbouw van hun celmateriaal, zoals stikstof, fosfaat, maar ook een aantal metalen. Deze metalen vormen meestal een onderdeel van enzymen, de eiwitten die vrijwel alle biochemische reacties onderhouden.

Vanwege de grote veranderingen die onder invloed van klimaatverandering vooral in beide polaire oceanen worden verwacht, werd het internationale onderzoeksprogramma GEOTRACES in het kader van het Internationale Pooljaar (IPY) opgezet. Doel van GEOTRACES is om de wereldwijde biogeochemische kringlopen van belangrijke spoorelementen (en hun isotopen) beter in kaart te brengen en te leren begrijpen, ook in relatie met de wereldwijde biologische kringloop en oceaanstromingen. De Nederlandse tak van GEOTRACES en het IPY werden uitgevoerd onder auspiciën en met financiële steun van NWO. De vaartochten werden uitgevoerd in nauwe samenwerking met collega’s van het Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven met het als ijsbreker ontworpen Duitse onderzoeksschip ‘Polarstern’.

Foto: AWI