De Cruciale Rol van Migrerend Zoöplankton in Koolstoftransport en -opslag in de Oceaan

De Cruciale Rol van Migrerend Zoöplankton in Koolstoftransport en -opslag in de Oceaan

Een unieke migratie van zoöplankton beïnvloedt de koolstofcyclus in de oceaan

Elke dag, wanneer de zon ondergaat, stijgen miljarden kleine dieren vanuit de diepten van de oceaan naar de oppervlakte om te voeden. Zodra de volgende dag aanbreekt, migreren deze zoöplankton weer naar beneden. Dit vormt de grootste synchrone migratie op aarde, verantwoordelijk voor het transport van enorme hoeveelheden koolstof van het oceaanoppervlak naar de diepte.

Ondanks de toenemende belangstelling voor technieken om atmosferische koolstofdioxide vast te leggen, is dit “actieve transport” van koolstof door zoöplankton nog slecht begrepen en wordt het onvoldoende meegenomen in discussies over het benutten van natuurlijke processen in de oceaan voor koolstofvastlegging. Een interdisciplinair team van ecologen, modelleurs en experts in koolstofboekhouding werkt eraan om dit te veranderen.

Onder leiding van Karen Stamieszkin, een senior onderzoeker bij het Bigelow Laboratory, heeft het team zich ten doel gesteld om modellen te ontwikkelen die de schattingen van koolstoftransport door zoöplankton verbeteren. Deze informatie kan op haar beurt tools informeren voor monitoring, rapportage en verificatie van mariene koolstofdioxide-verwijdering (mCDR) activiteiten om de effectiviteit te maximaliseren en de impact te minimaliseren.

De voorspellingstools kunnen ook andere gebruikers helpen, zoals de scheepvaartindustrie bij het plannen van routes om mariene zoogdieren te vermijden die zich voeden met zoöplankton, of informatie bieden over vismigratie en voedselbeschikbaarheid voor de zeevruchten- en aquacultuurindustrieën. Het project, genaamd Zooplankton-Mediated Export Pathways for Carbon Sequestration, of Z-Trace, omvat samenwerkingen van UCLA en het Bermuda Institute of Ocean Sciences van Arizona State University.

Stamieszkin merkt op: “Veel mensen denken dat de migratie van zoöplankton niet belangrijk is voor deze strategieën, maar we moeten het overwegen om volledig te begrijpen hoeveel koolstof daadwerkelijk naar de diepzee wordt getransporteerd. Nauwkeuriger modellen zullen de onzekerheden onder de aandacht brengen en ons de informatie geven om met vertrouwen te weten waar – en zelfs of – we mCDR moeten toepassen.”

LEZEN  Les van de heetste periode op aarde in de afgelopen 65 miljoen jaar: Hoe wereldwijde opwarming de regenband in de tropen kan verkleinen

Het team richt zich op oceaanijzerbemesting, een mCDR-strategie die inhoudt dat er ijzer aan zeewater wordt toegevoegd om de groei van fytoplankton te stimuleren. Deze microscopische planten absorberen koolstofdioxide en zinken samen met het wanneer ze sterven. De focus op fytoplankton heeft ertoe geleid dat modellen van hoeveel koolstof kan worden verwijderd via ijzerbemesting de passieve zinking van fytoplankton benadrukken.

Daniel Clements, een postdoctoraal onderzoeker die aan het project werkt, zegt: “Als je kijkt naar de hoeveelheid koolstof die door actief transport door zoöplankton wordt verplaatst in vergelijking met de hoeveelheid die passief zinkt, is het niet zo indrukwekkend. Maar we leren dat we ons minder zorgen moeten maken over de omvang dan over de langdurige opslag. En wanneer je kijkt naar de opslagefficiëntie van zoöplankton en hoe effectief ze koolstof dieper in het water kunnen brengen, is het een ander verhaal.”

Het kwantificeren van dat potentieel voor langdurige opslag is echter een uitdaging. In een publicatie in de Annual Review of Marine Science hebben Clements en het team vier trajecten geïdentificeerd waarlangs zoöplankton de cyclus van koolstof beïnvloeden: ze ademen en wisselen zuurstof uit voor koolstofdioxide; ze scheiden opgelost koolstof uit via urine en ontlasting; ze absorberen koolstof in hun lichaam om te groeien; en ze sterven en worden afgebroken door de enorme pool van diepe oceaanmicroben.

Om koolstoftransport te modelleren, stellen de auteurs dat men nauwkeurig moet inschatten hoeveel – en op welke diepte – koolstof via elk pad wordt vrijgegeven. Het document dient ook als blauwdruk voor de stappen die het projectteam van plan is te nemen.

LEZEN  wetenschappers verbinden de ijstijdcycli van de aarde met baanveranderingen

Tot nu toe hebben onderzoekers van het Bigelow Laboratory en het Bermuda Institute of Ocean Sciences de relatie tussen de fysiologie van zoöplankton en hun gedrag bestudeerd om een nieuw, verfijnd model te ontwikkelen dat met ongekende detailnauwkeurigheid kwantificeert hoeveel koolstof er tijdens de dagelijkse migratie beweegt. Deze informatie zal dan door onderzoekers van UCLA worden opgenomen om de nauwkeurigheid van een regionaal biogeochemisch model van de subarctische noordoostelijke Stille Oceaan te verbeteren, een prioriteitsgebied voor ijzerbemesting.

Clements voegt toe: “De meeste bestaande modellen gaan ervan uit dat er slechts één type generalistisch zoöplankton is, maar dat vertegenwoordigt niet wat er werkelijk gebeurt. We proberen iets nieuws te creëren dat echt geworteld is in de fysiologie van deze dieren met zo min mogelijk generalisaties.”

Ondertussen kijkt het team van het Center for Negative Carbon Emissions naar de haalbaarheid van het gebruik van deze tools om koolstofopslag te verifiëren en financieel te kwantificeren. Stamieszkin zegt: “De vraag is of je de koolstof die via ijzerbemesting is vastgelegd, goed genoeg kunt verantwoorden om het waardevol te maken op de koolstofcredietenmarkt.”

Het team neemt deel aan outreach-evenementen, waaronder de jaarlijkse ARPA-E Energy Innovation Summit en de Ocean Visions Biennial Summit, die beide afgelopen maart zijn gehouden. Deze evenementen bieden onderzoekers de kans om in contact te komen met potentiële investeerders en financiers. Belangrijker nog, ze zijn een kans om iedereen in de mCDR-ruimte samen te brengen om op één lijn te komen over de onbekenden die nog bestaan voordat deze strategieën verder kunnen worden ontwikkeld.

LEZEN  Klei-stofmethode zet CO₂ om in voedsel dat zoöplankton in de diepzee uitstoten

Stamieszkin zegt: “Ons doel is om goede wetenschappelijke kennis in te brengen in het mCDR-gebied. We moeten de wetenschap vooropstellen om ervoor te zorgen dat deze strategieën effectief worden bewezen zonder schade aan het milieu te veroorzaken.”

Vergelijkbare berichten

Geef een reactie

Je e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *