Mogelijk neemt de oceaan veel meer CO2 op dan tot nu toe wordt aangenomen.

Zeeën en oceanen zijn één van de grootste koolstofputten op aarde. Elk jaar nemen ze ongeveer dertig procent van de door de mens uitgestoten CO2 op en verwijderen het daarmee uit de atmosfeer. Dit is met name te danken aan fytoplankton. Met behulp van licht en voedingsstoffen nemen deze microscopische plantjes CO2 op en geven zuurstof af. Nu stellen onderzoekers dat de bijdrage van fytoplankton aan de opslag van CO2 in de oceaan veel groter is dan gedacht. En dat is goed nieuws voor ons klimaatprobleem.

Fytoplankton
Fytoplankton zijn hele kleine algen, die de basis vormen van de voedselketen. Om te kunnen groeien hebben ze twee zaken nodig: licht en voedingsstoffen. Zelden vinden ze dit echter tegelijkertijd in dezelfde waterlaag. Aan het oppervlak vinden ze meestal geen voedingsstoffen en verder naar beneden is er weer geen licht. Tot nu toe gingen wetenschappers ervan uit dat fytoplankton nauwelijks uit zichzelf beweegt, maar wordt voortgedreven door stroming. Maar een nieuwe studie trekt deze aanname nu in twijfel.

Verticale beweging
Onderzoekers hebben al eerder talloze empirische onderzoeksresultaten geanalyseerd. Hun conclusie: de gegevens komen niet overeen met een passieve verplaatsing van fytoplankton. Ondanks dat er aan het wateroppervlak minder voedingsstoffen aanwezig zijn, produceren fytoplankton hier toch verrassend veel biomassa. Hoe dat kan? De onderzoekers denken het antwoord te weten. Zij beweren nu dat fytoplankton actief verticaal tussen de bovenste en diepere waterlagen beweegt. Op die manier krijgen ze beide: licht nabij het wateroppervlak en voedingsstoffen op grotere diepte.

Verticale migratie van fytoplankton. Afbeelding: Wirtz, M. et al. (2022)

Het betekent dat fytoplankton dus heen en weer pendelt tussen ondiep en dieper water. “Vorige studies spreken over fytoplankton als passieve deeltjes, terwijl veel bewijs suggereert dat het actief migreert,” zegt onderzoeker Kai Wirtz. “Het neemt uit de bovenste lagen koolstof op via fotosynthese en vindt vervolgens op grotere diepte de nodige voedingsstoffen.”

Koolstofpomp
Deze resultaten hebben mogelijk verstrekkende gevolgen voor ons klimaatprobleem. Want als fytoplankton inderdaad regelmatig op en neer pendelt, zou dit op een veel actievere, natuurlijke ‘koolstofpomp’ wijzen, die veel efficiënter werkt dan gedacht. En dat betekent dat fytoplankton mogelijk veel meer atmosferische CO2 in de oceaan opslaat dan eerder berekend. “Op basis van onze modelberekeningen gaan we ervan uit dat de huidige schattingen van de opname van CO2 aanzienlijk naar boven moeten worden bijgesteld,” concludeert Wirtz.

40 gigaton CO2
Kortom, als in toekomstig onderzoek de verticale migratie van fytoplankton wordt bevestigd, dan betekent dit dat er in de oceanen veel meer CO2 wordt opgeslagen dan tot nu toe wordt aangenomen – ook in een toekomstig klimaat, dat gedomineerd wordt door stijgende lucht- en watertemperaturen. Volgens de berekeningen van het team zou er tegen 2100 zelfs jaarlijks ongeveer 40 gigaton meer CO2 worden opgenomen dan de huidige klimaatmodellen voorspellen. Dit komt overeen met zestig keer de CO2-uitstoot van Duitsland.

Momenteel bestaat er helaas nog geen technologie die de nieuw voorgestelde theorie rechtstreeks op microscopisch niveau van organismen kan testen. Maar de onderzoekers onderstrepen dat vervolgonderzoek zeker de moeite waard is. “Er zijn in het verleden afzonderlijke casestudies geweest waaruit bleek dat sommige soorten fytoplankton actief verticaal kunnen migreren en dus ook voedingsstoffen en koolstof kunnen transporteren,” vertelt onderzoeker Jan Taucher. “En nu toont onze studie aan dat dit fenomeen mogelijk veel wijdverspreider is dan eerder werd gedacht.” Als de bevindingen van de onderzoekers kloppen en eerdere berekeningen van de mariene productiviteit en koolstofopname inderdaad blijken te zijn onderschat, zou dat natuurlijk een enorme meevaller zijn. Verificatie van deze theorie zou hier een beslissende rol in kunnen spelen.