Als gevolg van warmere oceanen zullen veel soorten plankton hun heil rond de polen gaan zoeken, waar ze andere soorten verdringen, zo vermoeden onderzoekers.

In de oceaan wemelt het van microscopisch kleine planten en dieren. Deze micro-organismen die voornamelijk zwevend in het water leven, noemen we ook wel plankton. Wetenschappers vermoeden dat naarmate het klimaat opwarmt en de oceaantemperaturen stijgen, we significante veranderingen in de verspreiding van plankton gaan zien. Waar ze precies naar toe migreren? Onderzoekers hebben het in een nieuwe studie uitgezocht.

Meer over plankton
Plankton is erg belangrijk voor de oceaan. Hoewel elk organisme klein is, leveren ze als geheel een belangrijke bijdrage aan ecosystemen. Fytoplankton is bijvoorbeeld de grootste primaire producent van zuurstof en neemt tijdens fotosynthese CO2 op. Hierdoor zijn deze micro-organismen belangrijke aanjagers van de oceanische koolstofcyclus. Fytoplankton is ook een voedselbron voor zoöplankton, dat op zijn beurt vissen en zeedieren voedt, tot en met de reusachtige blauwe vinvis aan toe.

Om een idee te krijgen van de volksverhuizing die ons te wachten staat, vervaardigde het team op basis van verschillende statistische algoritmen en klimaatmodellen nieuwe verspreidingskaarten voor meer dan 860 soorten fytoplankton en zoöplankton. Vervolgens legden ze deze kaarten over elkaar om te bepalen hoe planktongemeenschappen er in de toekomst uit zullen zien.

Diversiteit
De onderzoekers ontdekten dat de diversiteit aan zowel fytoplankton als zoöplankton naar verwachting in de toekomst in veel regio’s zal toenemen. Dit heeft ermee te maken dat warmer water over het algemeen een grotere diversiteit bevordert. Maar, als de temperaturen te sterk stijgen – denk aan temperaturen boven de 25 graden Celsius – wordt het voor zoöplankton te heet onder de voeten. Dit betekent dat de diversiteit aan fytoplankton onder deze temperaturen zal toenemen, terwijl de diversiteit aan zoöplankton afneemt. Mogelijk zal dit leiden tot een vermindering van de variëteit van zoöplankton in de tropen.

Polen
Tegelijkertijd zullen veel soorten hun heil elders gaan zoeken. Verschillende soorten plankton die we nu nog in de tropen vinden, zullen zich mogelijk verplaatsen naar de polen. Hier zullen ze vervolgens de soorten vervangen die aangepast zijn aan koelere wateren. Het betekent dat er rond de polen nieuwe gemeenschappen opdoemen, die nooit eerder in deze combinaties hebben bestaan. Bovendien zijn deze onderlinge relaties niet duidelijk op elkaar afgestemd – met alle gevolgen voor mariene voedselwebben van dien.

Links: De diversiteit aan zoöplanktonsoorten is momenteel het grootst in tropische en subtropische gebieden (geel) en het laagst in poolzeeën (paars). Rechts: in subpolaire zeeën zou het aantal zoöplanktonsoorten in 2081-2100 met wel 40 procent kunnen toenemen, terwijl het in tropische oceanen afneemt. Afbeelding: Benedetti et al, Nat Commu, 2021

“In sommige delen van de oceaan zullen we een toename van het aantal soorten zien, wat op het eerste gezicht misschien positief lijkt,” zegt onderzoeksleider Fabio Benedetti. “Maar deze toename aan diversiteit zou in feite een ernstige bedreiging kunnen vormen voor het bestaan en het functioneren van gevestigde mariene ecosystemen.”

Groot versus klein
Waarom planktongemeenschappen veranderen? Dit heeft ermee te maken dat kleine organismen beter dan grotere soorten in de nieuwe leefgebieden kunnen gedijen. Niet alleen verandert hierdoor de samenstelling van gemeenschappen, ook de verhoudingen tussen kleine en grote soorten zijn aan verandering onderhevig. Kleinere organismen worden overvloediger en talrijker, vooral op hoge en gematigde breedtegraden. Grotere organismen zullen juist in aantallen afnemen.

Veranderingen
De onderzoekers verwachten dat de grootste veranderingen zich zullen voordoen in oceanen op hoge en gematigde breedtegraden – precies die regio’s die cruciaal zijn voor koolstoffixatie en de visserij. Dat zit zo. Plankton speelt een belangrijke rol bij de ‘fixatie’ van oceanische koolstof. Een deel van de koolstof die door fytoplankton wordt vastgelegd, zinkt naar de diepe oceaan en wordt op die manier effectief uit de atmosfeer verwijderd. Maar als kleinere soorten de grotere vervangen, zal deze overdracht van koolstof naar de diepe oceaan afnemen. Bovendien zullen veranderingen in de soortensamenstelling en de grootte van de organismen een negatief effect hebben op de ecologische piramide en dus de visopbrengst.

Hoe groot deze veranderingen echter precies zullen zijn, is nu nog koffiedik kijken. Wel weten we dat de volksverhuizing van plankton al zeker enkele tientallen jaren aan de gang is. Zo zijn bijvoorbeeld kleine eenoogkreeftjes de grotere soorten in de Noord-Atlantische Oceaan als gevolg van klimaatverandering al sinds de jaren vijftig aan het verdringen. Hierdoor is ook de opslag van atmosferische CO2 in de diepzee afgenomen. Bovendien trekken kwallen – die ook onder de noemer zoöplankton geschaard kunnen worden – noordwaarts. In 2005 kreeg Ierland te maken met een enorme toestroom van tropische kwallen, die de zalmkwekerijen langs de kust verwoestten. “Gebeurtenissen zoals deze laten zien dat verschuivingen in de verspreiding van plankton al in volle gang zijn,” besluit onderzoeker Meike Vogt.