Veranderingen in de Visserij Door ‘Vergroening’ van de Oceanen bij de Polen

Oceaanwater wordt groener bij de polen en blauwer richting de evenaar, volgens een analyse van satellietgegevens gepubliceerd in Science op 19 juni.

De verandering weerspiegelt verschuivende concentraties van een groene pigment genaamd chlorofyl, geproduceerd door fytoplankton, fotosynthetische mariene organismen die aan de basis staan van de oceaanvoedselketen. Indien de trend zich voortzet, kunnen mariene voedselnetwerken worden beïnvloed, met mogelijke gevolgen voor de wereldwijde visserij.

“In de oceaan zien we op basis van satellietmetingen dat de tropen en de subtropen over het algemeen chlorofyl verliezen, terwijl de poolgebieden – de gebieden met een hoge breedtegraad – groener worden,” zegt hoofdauteur Haipeng Zhao, een postdoctoraal onderzoeker die samenwerkt met Nicolas Cassar en Susan Lozier van Georgia Tech.

Sinds de jaren ’90 hebben veel studies een versterkte vergroening op land gedocumenteerd, waar de gemiddelde bladbedekking wereldwijd toeneemt door stijgende temperaturen en andere factoren. Het documenteren van fotosynthese in de oceaan is echter moeilijker, volgens het team. Hoewel satellietbeelden gegevens kunnen bieden over de chlorofylproductie aan het oceaanoppervlak, is het beeld incompleet.

De studie analyseerde satellietgegevens verzameld van 2003 tot 2022 door een NASA-instrument dat elke twee dagen de hele aarde scant en lichtgolflengte meet. De onderzoekers zochten naar veranderingen in de chlorofylconcentratie, een maat voor de biomassa van fytoplankton. Voor consistentie richtten ze zich op de open oceaan en sloten ze gegevens van kustwateren uit.

“Er zijn meer zwevende sedimenten in kustwateren, dus de optische eigenschappen zijn anders dan in de open oceaan,” legt Zhao uit.

De satellietgegevens onthulden brede kleurtrends, die aangeven dat chlorofyl afneemt in subtropische en tropische gebieden en toeneemt richting de polen. Het team onderzocht hoe de chlorofylconcentratie verandert op specifieke breedtegraden, en moesten creatief zijn om achtergrondruis en datagaten te omzeilen.

“We leenden concepten uit de economie, zoals de Lorenz-curve en de Gini-index, die samen laten zien hoe rijkdom in een samenleving is verdeeld. Dus dachten we, laten we deze toepassen om te zien of de verhouding van de oceaan met de meeste chlorofyl in de loop van de tijd is veranderd,” zei Cassar.

Ze vonden vergelijkbare maar tegengestelde trends in de chlorofylconcentratie over de twee decennia. Groene gebieden werden groener, vooral op het noordelijk halfrond, terwijl blauwe regio’s nog blauwer werden.

“Het is alsof rijke mensen rijker worden en de armen armer,” zei Zhao.

Vervolgens onderzocht het team hoe de patronen die ze observeerden werden beïnvloed door verschillende variabelen, waaronder de temperatuur van het zeeoppervlak, windsnelheid, lichtbeschikbaarheid en diepte van de gemengde laag, een maat die de menging in de bovenste laag van de oceaan weerspiegelt. Warmer water correleerde met veranderingen in chlorofylconcentratie, maar de andere variabelen toonden geen significante associaties aan.

De auteurs waarschuwden dat hun bevindingen niet kunnen worden toegeschreven aan klimaatverandering. “De onderzoeksperiode was te kort om de invloed van terugkerende klimaatverschijnselen zoals El Niño uit te sluiten,” zei Lozier. “Metingen voor de komende decennia zullen belangrijk zijn om invloeden buiten klimaatoscillaties te bepalen.”

Als de verschuivingen van fytoplankton naar de polen echter aanhouden, kunnen ze de wereldwijde koolstofcyclus beïnvloeden. Tijdens fotosynthese functioneren fytoplankton als sponsen, die kooldioxide uit de atmosfeer opnemen. Wanneer deze organismen sterven en naar de oceaanbodem zinken, gaat koolstof mee naar beneden. De locatie en diepte van die opgeslagen koolstof kunnen de opwarming van het klimaat beïnvloeden.

“Als koolstof dieper of op plaatsen zinkt waar water lange tijd niet opkomt, blijft het veel langer opgeslagen. In tegenstelling tot ondiepe koolstof die sneller terug kan keren naar de atmosfeer, waardoor het effect van fytoplankton op koolstofopslag wordt verminderd,” voegde Cassar eraan toe.

Bovendien zou een aanhoudende afname van fytoplankton in evenaargebieden de visserij kunnen veranderen waar veel lage- en middeninkomenslanden, zoals die in de Stille Oceaan, op vertrouwen voor voedsel en economische ontwikkeling – vooral als die afname ook invloed heeft op kustgebieden, volgens de auteurs.

“Fytoplankton staat aan de basis van de mariene voedselketen. Als ze afnemen, kunnen ook de hogere niveaus van de voedselketen worden beïnvloed, wat zou kunnen betekenen dat er een potentiële herverdeling van visserij optreedt,” aldus Cassar.