Verandering in Arctisch eco-systeem door opwarming

Doordat het Arctisch zee-ijs in de zomer van 2012 veel verder is afgesmolten dan gewoonlijk, konden algen onder het ijs harder groeien dan normaal. Daarnaast veroorzaakte de afsmelting ook het massaal zinken van deze algen naar de bodem van de zee. Dit gaf op grote diepten enorme zuurstofloze plekken, wat grote gevolgen heeft voor het ecosysteem in de Noordelijke IJszee. Dit zijn enkele bevindingen die vandaag gepubliceerd worden in het tijdschrift Science, door een team van wetenschappers uit verschillende landen. Het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) nam ook deel aan deze bijzondere expeditie.

Expeditie
In de nazomer van 2012 vond een internationale expeditie plaats met wetenschappers en technici uit 12 landen met het onderzoeksschip de Polarstern. De onderzoekers zochten antwoord op de vraag of algen die aan de onderkant van het zee-ijs zitten, sneller groeien onder het dunner wordende ijs. Drie medewerkers van het NIOZ op Texel, waaronder Karel Bakker, namen deel aan deze expeditie, die onder leiding van professor dr Antje Boetius van het Duitse onderzoeksinstituut Helmholz stond.

Primaire productie
De alg Melosira arctica groeit aan de onderkant van het zee-ijs en is verantwoordelijk voor bijna de helft van de primaire productie in dit gebied. Wanneer algen doodgaan, dwarrelen ze over het algemeen slechts heel langzaam naar de bodem. Lang voordat ze daar aankomen, zijn de meesten dan al opgegeten. Melosira echter vormt lange ketens en is daardoor veel zwaarder dan andere algen. Door zijn gewicht zinkt hij dan ook veel sneller naar de zeebodem. Hierdoor wordt zo’n 85% van zijn biomassa afgevoerd naar de zeebodem en is niet meer als voedsel beschikbaar in de bovenste waterkolom.

In de nazomer van 2012 bleek dat de alg Melosira veel meer voorkwam dan in andere jaren, doordat het zee-ijs veel dunner was door de hogere temperaturen. Ook bleek dat op de bodem van de Noordelijke IJszee lokaal enorme klonten van deze dode algen lagen. Deze klonten konden wel 50 cm groot zijn en tot 10% van de bodem bedekken.

Opwarming van de aarde
Zeekomkommers en slangsterren kwamen hier massaal voor om deze dode algen op te eten. Bacteriën braken vervolgens de resten af, wat tot gevolg had dat een groot deel van de zuurstof op de zeebodem verbruikt werd. Hierdoor ontstonden zuurstofloze gebieden op de zeebodem.
“We waren voor het eerst in staat om aan te tonen dat de opwarming van de aarde snel reacties teweegbrengt in het hele ecosysteem tot aan de bodem van de diepzee”, stelt eerste auteur van het artikel in Science, professor dr Antje Boetius, vast. “Tot nu toe dachten we dat de klimaatverandering alleen met een flinke vertraging effect had op de zeebodem.” Het feit dat dit proces zuurstofloze plekken in de bodem van de diepzee veroorzaakt, verontrust de wetenschappers. “We weten nog niet of dit verschijnsel uniek is voor 2012 of dat dit vaker voor zal komen in de komende jaren.” De huidige klimaatmodellen voorspellen binnen enkele tientallen jaren dat de hele Noordelijke IJszee ijsvrij zal zijn in de zomer. Er is nog te veel onbekend over het functioneren van het Arctische ecosysteem, haar biodiversiteit en productiviteit, om de gevolgen te kunnen overzien van deze snelle afname van zee-ijs.

Bron: NIOZ