Meer CO2 zal het moeilijker maken voor kleinschalige organismen om de koolstofcyclus van de oceaan te behouden, suggereert nieuw onderzoek.
Voor de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten, wetenschappers van de Universiteit van Californië, Davis, voedden foraminiferen-eencellige organismen rond de grootte van een zandkorrel - onder toekomstige, hoge CO2 voorwaarden. Deze kleine organismen, gewoonlijk "forams" genoemd, zijn alomtegenwoordig in mariene omgevingen en spelen een sleutelrol in voedselwebben en de oceaan-koolstofcyclus.
Na blootstelling aan een reeks zuurgraadniveaus, vonden wetenschappers dat onder hoge CO2of meer zure omstandigheden, de foraminiferen hadden moeite hun schelpen te bouwen en stekels te maken, een belangrijk kenmerk van hun schelpen.
Ze vertoonden ook tekenen van fysiologische stress, verminderden hun metabolisme en vertraagden hun ademhaling tot niet-detecteerbare niveaus.
Dit is de eerste studie in zijn soort om de gecombineerde impact van shell building, wervelkolomherstel en fysiologische stress in foraminiferen onder hoge CO te tonen2 voorwaarden. De studie suggereert dat gestresste en verminderde foraminiferen kunnen wijzen op een grotere schaal verstoring van koolstofcyclering in de oceaan.
'Niet uit het oog, uit de geest'
Als een mariene calcifier gebruiken foraminiferen calciumcarbonaat om hun schillen te bouwen, een proces dat een integrale rol speelt bij het in balans brengen van de koolstofcyclus.
Normaal gesproken verkalken gezonde foraminiferen hun schelpen en zinken ze naar de bodem van de oceaan nadat ze zijn gestorven en nemen ze het calciet mee. Hierdoor wordt de alkaliteit, die helpt om de zuurgraad te neutraliseren, naar de zeebodem verplaatst.
Wanneer foraminiferen minder calcificeren, vermindert hun vermogen om de zuurgraad te neutraliseren ook, waardoor de diepe oceaan zuurder wordt.
Maar wat er in de diepe oceaan gebeurt, blijft niet in de diepe oceaan.
"Het is niet uit het oog, uit het hart", zegt hoofdauteur Catherine Davis, een doctoraalstudent aan UC Davis tijdens de studie en nu een postdoctoraal medewerker aan de Universiteit van South Carolina. “Dat verzuurde water uit de diepte zal weer opstijgen. Als we iets doen dat de diepe oceaan verzuurt, heeft dat invloed op de kooldioxideconcentraties in de atmosfeer en in de oceaan op tijdschalen van duizenden jaren. "
Davis zegt dat het geologische record aantoont dat dergelijke onevenwichtigheden zich eerder in de oceanen van de wereld hebben voorgedaan, maar alleen in tijden van grote verandering.
"Dit wijst op een van de langere tijdschaaleffecten van antropogene klimaatverandering die we nog niet begrijpen," zegt Davis.
Een raam naar de toekomst
Eén manier waarop verzuurd water terugkeert naar het oppervlak is door opwelling, wanneer sterke winden periodiek nutriëntenrijk water uit de diepe oceaan naar het oppervlak duwen. Opwelling ondersteunt enkele van de meest productieve visserijen en ecosystemen van de planeet. Maar extra antropogene of door de mens veroorzaakte CO2 verwacht wordt dat het systeem de visserij- en kustecosystemen zal beïnvloeden.
UC Davis 'Bodega Marine Laboratory in Noord-Californië is nabij een van' s werelds meest intense kustopstanden. Soms ervaart het omstandigheden die het grootste deel van de oceaan naar verwachting niet tientallen jaren of honderden jaren zal beleven.
"Seizoensopstijging betekent dat we de mogelijkheid hebben om organismen met een hoge CO te bestuderen2, zure wateren vandaag - een venster op hoe de oceaan er in de toekomst misschien vaker uitziet, "zegt co-auteur Tessa Hill, universitair hoofddocent in de aard- en planetaire wetenschappen. "We hadden kunnen verwachten dat een soort van foraminiferen die goed is aangepast aan Noord-Californië niet negatief zou reageren op een hoge CO2 voorwaarden, maar die verwachting was verkeerd.
"Deze studie geeft inzicht in hoe een belangrijk marine-calcificeermiddel kan reageren op toekomstige omstandigheden en rimpeleffecten door voedselwebben en koolstof kan sturen. De andere coauteurs van de studie zijn van UC Davis en Virginia Institute of Marine Science. De National Science Foundation en de Cushman Foundation Johanna M. Resig Fellowship steunden de studie.
Bron: UC Davis
Verwante Boeken
