VUB-onderzoekers ontwikkelen model om klimaatverandering tegen te gaan

Nieuw internationaal onderzoek onder leiding van professoren Willy Baeyens en Yue Gao van de Vrije Universiteit Brussel (VUB), en gepubliceerd in het hoog gequoteerde vakblad One Earth, toont aan dat het plankton niet alleen de basis vormt van de mariene voedselketen, maar ook een belangrijke natuurlijke bondgenoot is in de strijd tegen klimaatopwarming door atmosferisch koolstof dioxide te verwijderen.

In hun publicatie Prevalence of multi-micronutrient limitation of phytoplankton growth in the Southern Ocean geven de onderzoekers ons een veel beter inzicht in het functioneren en de duurzaamheid van het SO-ecosysteem. Ze onderzochten welke voedingsstoffen het ecosysteem daar beheersen en controleren, in het bijzonder de groei en samenstelling van het plankton. Plantaardig plankton of fytoplankton functioneert als de longen van de oceaan. Via fotosynthese zet het zonlicht en CO₂ om in zuurstof en organisch materiaal, waarbij tegelijkertijd de hoeveelheid CO2 in de lucht vermindert.

In de Zuidelijke Oceaan, de oceaan rond de zuidpool, is er relatief weinig fytoplankton. “Een Amerikaans onderzoeker op het einde van de vorige eeuw claimde dat het gebrek aan fytoplankton te maken had met de afwezigheid van het element ijzer in die oceaan”, zegt Baeyens. “Give me a tanker with iron and I will create a new Ice Age”. Hij had deels gelijk, zo bleek bij experimenten waarbij ijzer in opgeloste vorm in de oceaan werd gestort. Het gevolg was een tijdelijke grote planktonbloei in de gebieden waar het ijzer terechtkwam.”

Dit is echter maar een deel van een veel complexer verhaal. IJzer komt in heel lage concentraties voor maar in hun studie vonden Baeyens en Gao dat dat ook geldt voor andere essentiële elementen zoals kobalt, zink of silicium. Bovendien zijn niet alle vormen van deze elementen geschikt voor plankton. Om voor de hele lage concentraties dan nog de geschikte vormen te bepalen was een enorme uitdaging voor de onderzoekers.

Om hun bevindingen te staven, kruisten de onderzoekers veldmetingen in de Zuidelijke Oceaan met computermodellen en goten ze alle data in een geavanceerd model, waarbij ze de evolutie van alle voedingsstoffen voorspelden. Wanneer de hoeveelheid van bepaalde voedingsstoffen zeer klein werd beïnvloedde dat ook de samenstelling van de plankton soorten. Sommige daarvan zijn groter en zwaarder en zinken veel sneller dan kleinere en lichtere soorten naar de diepzee. “Ongeveer 25 procent van het plankton verdwijnt uit de bovenste lagen van de oceaan en zakt naar de diepzee en sedimenten”, zeggen Baeyens en Gao. “De hoeveelheid CO2 die zo tijdelijk geneutraliseerd wordt, is voor alle oceanen samen, enorm. De oceanen zijn het grootste opvangreservoir van atmosferische CO2. Het plankton en de gebonden koolstof kan er voor honderden jaren opgeslagen blijven. Het mechanisme is bekend als de 'biologische pomp' en is cruciaal voor de klimaatbalans van onze planeet.”

“Met ons model kunnen we becijferen wáár we bepaalde voedingsstoffen wannéér en in welke hoeveelheden in de oceaan moeten brengen om een optimale groei van het plankton te bekomen. Daarenboven kunnen we zorgen voor een heel efficiënte koolstof opvang door te focussen op bepaalde soorten plankton, die procentueel meer naar de diepzee zakken. Met ons verfijnde model kunnen we veel preciezer te werk gaan en experimenteren met de meest geschikte vorm waaronder al die stoffen in de oceaan terecht moeten komen voor een optimale planktongroei. Daarmee kunnen we heel wat tijd kopen in de strijd tegen de klimaatverandering, wij schatten tot enkele honderden jaren.”

We zijn vandaag veel beter gewapend om de mogelijke effecten van klimaatverandering op het ecosysteem van de Zuidelijke Oceaan te monitoren en te beperken. We begrijpen nu dat de oceaan geen passieve spons is, maar een dynamisch systeem waarin kleine organismen en hun chemische verfijning mee het verschil maken voor het klimaat. Het is belangrijk om hier verder onderzoek naar te doen vooral het uittesten van bemesting op pilootschaal, zodat deze op een wetenschappelijk verantwoorde manier kan gestuurd worden, de planktonbiomassa verhoogd worden en meer koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijderd worden.” Daarmee kunnen we de opwarming van de aarde beperken en bijdragen tot een grotere duurzaamheid van ons leefmilieu.

Ook internationaal wordt de noodzaak van het verminderen van atmosferisch koolstofdioxide als een prioriteit beschouwd, zie de link https://oifalliance.org/

Link naar publicatie https://authors.elsevier.com/a/1lOsE9C%7EIu7nb8