“We hebben mariene biologen nodig”

Op 16 november brengt de VUB met OceanConnect XL in VUB aan Zee in Oostende VUB-alumni uit de mariene biologie van over heel de wereld samen om de banden aan te halen voor meer internationale samenwerking. Diezelfde week vindt van 17 tot 20 november het 7de Wereldcongres over Mariene Biodiversiteit in Brugge plaats. Een mooie aanleiding om Peter Landschützer te spreken, specialist ter zake én ter plaatse. 

Je bent gespecialiseerd in CO₂-metingen in de oceaan via big data en kunstmatige neurale netwerken. Hoe werkt dat? 
"Ons team doet in-situ-metingen om een schatting te maken van de volledige CO₂-opname van de wereldoceaan. Dat is moeilijk, want je kunt de oceaan niet 24/7 onderzoeken waardoor er veel datagaten ontstaan. Er zijn wel manieren om dat op te lossen, bijvoorbeeld met satellieten. Het probleem daarbij is dat die geen kooldioxide in de oceaan kunnen meten. Daarom gebruiken we machine learning om de satellietmetingen te koppelen aan onze in-situ-metingen. Maar omdat het machine learning is, is er geen klassieke lineaire regressie, dus geen rechtlijnig verband tussen de variabelen. Juist omdat het algoritme zo snel leert, wordt het een complex verband. We leren dus uit de vergelijking tussen satellietdata en aanwezige metingen. En van zodra we inzicht hebben in deze vergelijking, kunnen we die ook toepassen op plekken waar we geen metingen hebben. Op die manier filteren we de datagaten en vullen we die in om de uitwisseling van CO₂ tussen lucht en zee te schatten." 

“De oceaan helpt ons in het klimaat: ze neemt 30% van alle CO₂ die we uitstoten op” 

En hoe gaat het met de oceanen? 
"Eerlijk gezegd niet zo goed. Maar er is ook een positieve kant. De oceaan helpt ons door 30% van alle CO₂ die we uitstoten op te nemen. Als dat niet zou gebeuren, zou er veel meer CO₂ in de atmosfeer zitten en zou de klimaatverandering nog sneller gaan. Dat is de positieve kant. De keerzijde van dit verhaal is dat de oceaan verzuurt juist omdat ze kooldioxide opneemt. Kooldioxide lost namelijk op in zeewater en vormt koolzuur, bicarbonaat en carbonaationen, en verandert daarmee de pH van de oceaan. En dat is uiteraard niet goed voor organismen." 

Wat is jouw bredere visie op mariene onderzoek? 
"Wij werken in een heel klein en niche vakgebied. Er zijn wereldwijd veel uitstekende scientific modellers. Die maken numerieke modellen die uitmonden in grote rapporten zoals dat van het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, de VN-organisatie die de wetenschappelijke kennis over klimaatverandering evalueert). Daarnaast heb je observatoren die nieuwe technologieën en nieuwe sensoren ontwikkelen. Mijn onderzoeksgroep bevindt zich ergens daartussen: we proberen beide werelden met elkaar te verbinden. Het is niet echt modelleren, maar ook niet echt meten. Daar zie ik mijn rol, niet alleen hier aan het VLIZ, maar ook op wereldschaal. Dankzij mijn werk kunnen we de waarnemingen aan de modellen koppelen en ze vervolgens vergelijken. We kunnen modellen testen, hun voorspellingen toetsen en zelfs hun vroegere voorspellingen evalueren. Omgekeerd kunnen we de modellen ook gebruiken om de waarnemingen te controleren. Zo kunnen we bepalen waar we meer waarnemingen nodig hebben en waar we het observatiesysteem moeten versterken." 

Je noemde de doorbraken die je met AI hebt bereikt. Zitten daar risico's aan vast? 
"Niet de klassieke AI-risico's. We werken uitsluitend met open-accessdata, er zijn geen gevoelige data bij betrokken. En we gebruiken geen generatieve AI, zoals die grote taalmodellen waarmee je valse beelden of data kunt creëren. We hanteren wel degelijk machine learning, dat een onderdeel van AI is, maar werken in een gesloten omgeving met open-access-modellen en open-access-input om open-access-output te creëren. In dat opzicht kunnen we door het systeem niet worden misleid." 

Kan mariene biologie deel uitmaken van de klimaatoplossing? 
“Als we de kusten zo zouden beheren dat ze extra kooldioxide uit de lucht halen, door bijvoorbeeld mangroves aan te planten, levert dat klimaatwinst op en misschien ook winst voor de biodiversiteit. Het klinkt misschien wat abstract, maar ook onze nieuwe energiesystemen kunnen deel van de klimaatoplossing zijn. Denk aan offshore windparken met die enorme pijlers. Op sommige ervan groeien bijvoorbeeld algen. Sommige literatuur stelt dat dit zelfs een positief effect heeft op de biodiversiteit en het klimaat. We moeten dat uiteraard toetsen, die claims worden op dit moment nog niet volledig onderbouwd. Er zijn nog alternatieve scenario’s waarmee we extra kooldioxide afvangen, zoals het ‘bemesten’ van de oceaan met ijzer om de groei van fytoplankton te stimuleren. In combinatie met emissiereducties realiseren we zo negatieve emissies. Mariene biologen spelen een cruciale rol bij het begrijpen van de reacties van ecosystemen op dergelijke scenario's.” 

"Het tweede is het verwijderen van kooldioxide. Dat gebeurt op land én in de oceaan. Een bekend voorbeeld is alkaliniteitsverhoging van de oceaan: we verspreiden fijngemalen basische mineralen zoals olivijn, kalksteen of basalt over het oceaanoppervlak via schepen, of voegen dit toe aan kustlijnen. De oceaan wordt zo chemisch bewerkt, zodat ze meer CO₂ opneemt. Deze chemische verwering van gesteenten is een versterking van een natuurlijk effect, dat via rivieren van nature in de oceaan terechtkomt. Op een schaal van honderdduizenden tot miljoenen jaren beheerst deze verwering de koolstofcyclus. Het idee van alkaliniteitsverhoging is dat we niet zolang hoeven te wachten totdat het vanzelf gebeurt, maar het nu doen, binnen enkele jaren. Maar zoals ik al zei: CO₂-opname door de oceaan leidt tot verzuring, en heeft impact op ecosystemen. Terwijl we met het verwijderen van kooldioxide iets positiefs doen voor het klimaat, kijken we vaak over de negatieve effecten op ecosystemen heen. Om de ecosysteemeffecten van klimaatinterventies te begrijpen hebben we de mariene biologen eveneens nodig." 

“Ik zag de zee voor het eerst toen ik 12 was” 

Hoe ben je VUB-fellow geworden? 
"Tom Van der Stocken is professor ecologie aan de VUB. We hebben in het verleden samengewerkt en hij heeft mij voorgedragen, omdat we elkaars werk zeer waarderen. En sinds vorig jaar ben ik ook hoofdauteur bij het IPCC. Het plan is dat we onze samenwerking intensiveren en elkaar persoonlijk ontmoeten bij VUB aan Zee. Het is voor de VUB een voordeel om aan zee te zitten, als je verbinding wilt houden met instituten als het onze. Dankzij VUB aan Zee wordt het logischer om nauwer samen te werken." 

Wat is jouw persoonlijke band met de zee? 
"Een heel vreemde. Ik ben Oostenrijker, dus afkomstig uit een land zonder kustlijn. Ik zag de zee voor het eerst toen ik 12 was. Ik was nooit van plan ze te bestuderen: ik studeerde milieuwetenschappen in Graz, heel erg gericht op land en landmeetmethoden. Daarna deed ik tijdens mijn master een semester in het Noorse Bergen, in het kader van Erasmus. Daar zaten vakken over de oceaan in het programma, ik volgde ze en vond het zo geweldig dat ik besloot te blijven en er mijn masterproef te schrijven. Mijn doctoraat deed ik aan de University of East Anglia in Norwich. Tijdens mijn PhD-onderzoek voer ik mee op een 130 meter lang containerschip vol bananen tussen de Caraïben en Portsmouth in het VK. Op dat schip installeerden we een instrument in de machinekamer om opgeloste CO₂ in de oppervlaktelaag van de oceaan te meten. Dat onderzoek heeft diepe indruk op me gemaakt, dus na mijn PhD stond voor mij vast: ik wil in dit vakgebied blijven."