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

Onderzoek toont aan dat kleipoeder CO₂ omzet in voedsel voor zoöplankton

Een studie geleid door onderzoekers van Dartmouth laat zien dat microscopische mariene dieren, genaamd zoöplankton, kunnen worden verleid om organische koolstofdeeltjes in zeewater op te nemen. Deze deeltjes worden vervolgens in de diepe oceaan afgevoerd via de uitwerpselen van deze dieren. De onderzoekers ontdekten dat klei die op het wateroppervlak wordt gespoten, zich bindt aan de koolstof en plakkerige ballen creëert die deel uitmaken van het dagelijkse dieet van deze hongerige wezens.

Het onderzoek biedt een nieuwe methode om triljoenen microscopische zeewezens in te schakelen in de strijd tegen klimaatverandering door koolstof om te zetten in voedsel dat de dieren kunnen eten, verteren en vervolgens diep in de oceaan als koolstofrijke uitwerpselen kunnen afgeven.

Deze techniek maakt gebruik van de enorme eetlust van zoöplankton om het natuurlijke proces van koolstofverwijdering uit de atmosfeer, bekend als de biologische pomp, te versnellen. Het begint met het besproeien van kleidust op het oppervlak van de oceaan aan het einde van algenbloei.

Deze bloei kan zich over honderden vierkante mijlen verspreiden en jaarlijks ongeveer 150 miljard ton kooldioxide uit de atmosfeer verwijderen, door het om te zetten in organische koolstofdeeltjes. Zodra de bloei echter sterft, consumeren mariene bacteriën de deeltjes en geven ze het grootste deel van de gevangen koolstof weer terug in de atmosfeer.

De onderzoekers ontdekten dat de kleidust zich hecht aan de koolstofdeeltjes voordat ze opnieuw de atmosfeer binnengaan, waardoor ze in de mariene voedselketen worden omgeleid als kleine plakkerige pellets die door de hongerige zoöplankton worden gegeten en later op grotere diepten worden uitgescheiden.

“Normaal gesproken komt slechts een klein percentage van de koolstof die aan het oppervlak wordt gevangen in de diepe oceaan voor langdurige opslag terecht,” zegt Mukul Sharma, de corresponderende auteur van de studie en professor in de aardwetenschappen. Sharma presenteerde de bevindingen op 10 december tijdens de jaarlijkse conferentie van de American Geophysical Union in Washington, D.C.

“De nieuwigheid van onze methode is het gebruik van klei om de biologische pomp efficiënter te maken: de zoöplankton genereren klei-rijke uitwerpselen die sneller zinken,” voegt Sharma toe.

In laboratoriumexperimenten ontdekten de onderzoekers dat kleidust tot wel 50% van de organische koolstofdeeltjes kon vastleggen voordat deze konden oxideren tot kooldioxide. De kleideeltjes vormen samen met organische koolstof kleine bolletjes die door zoöplankton worden gegeten.

De flocs worden een essentieel onderdeel van de dagelijkse voeding van zoöplankton. Eenmaal verteerd zinken de flocs, waardoor de koolstof op diepten kan worden begraven waar het duizenden jaren kan worden opgeslagen.

Het team ontdekte ook dat het toevoegen van klei de concentratie van plakkerige organische deeltjes verhoogde, wat de kans vergroot dat ze meer koolstof verzamelen terwijl ze zinken, met maar liefst 10 keer.

Daarnaast viel het aantal bacteriën dat verantwoordelijk is voor de terugkeer van koolstof naar de atmosfeer scherp terug in zeewater dat met klei was behandeld.

Sharma plant om de methode in het veld te testen door klei op algenbloei aan de kust van Zuid-Californië te spuiten, met behulp van een sproei-einde vliegtuig. Hij hoopt dat sensoren op verschillende diepten offshore kunnen vastleggen hoe verschillende soorten zoöplankton de klei-koolstofflocs consumeren.

“Het is erg belangrijk om de juiste oceanografische setting te vinden om dit werk te doen. Je kunt niet zomaar overal klei dumpen,” zegt Sharma. “We moeten eerst de efficiëntie op verschillende diepten begrijpen voordat we de beste plekken kunnen bepalen om dit proces te initiëren.”