Verspreiding van de doodzones in de Oostzee

Klimaatverandering bevordert de verspreiding van doodzones in de Oostzee

07/02/2012

De zuurstofarme zones van de dood in de Oostzee zullen waarschijnlijk aanzienlijk blijven groeien als gevolg van de klimaatverandering, volgens een recente studie van het Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde (IOW). Omdat de verwachte temperatuurstijging een aanzienlijk groter effect heeft op de vorming van de levendiger onderwatergebieden, dan eerder werd gedacht.

Bovenal werd de overmatige inname van voedingsstoffen eerder verdacht als de oorzaak van de vorming van zogenaamde dode zones in de Oostzee. Overbemesting van de velden leidt tot te veel voedingsstoffen in de rivieren, de laatste transporteren de residuen van de meststof naar de Oostzee, waar massale algengroei de voorkeur geniet. Als gevolg hiervan daalt het zuurstofgehalte van de zee soms zo drastisch dat er geen leven mogelijk is in de getroffen gebieden, volgens de vorige theorie. Maar de temperatuur speelt volgens IOW een veel grotere rol dan eerder werd gedacht. Volgens de resultaten van het huidige onderzoek zou de opname van voedingsstoffen geen vergelijkbaar probleem zijn als de temperaturen constant zouden blijven of zouden dalen. Stijgende temperaturen bevorderen echter de snelle verspreiding van de doodzones.

Invloed van klimaatschommelingen op de dode zones van de Oostzee
Volgens IOW is het „Oostzee een stabiele gelaagde binnenzee“ met licht zoet water uit de rivieren aan het oppervlak en zwaar zout water op grotere diepten. De uitwisseling tussen de twee gebieden is zeer beperkt. „Alleen wanneer zuurstofrijk Noordzeewater door de Deense zeestraten de Oostzee, het diepe water, passeert geventileerd en opgefrist met nieuwe O2“, leg de onderzoekers van de IOW uit. Deze zoutwaterinfiltraties vanuit de Noordzee zijn echter vrij zeldzaam, daarom „Zuurstoftekort of zelfs zuurstofvrije omstandigheden worden regelmatig aangetroffen in grote delen van de diepe Oostzee“ zeggenschap, volgens de IOW. In deze „dode zones“ volgens de onderzoekers is geen hoger leven meer mogelijk. In hun interdisciplinaire studie hebben de wetenschappers van de IOW nu onderzocht, „die invloed hebben op de klimaatschommelingen in het verleden op de verspreiding van dode zones in de Oostzee.“ Hiertoe analyseerden ze verschillende sedimentkernen die onder meer werden teruggewonnen uit het bijzonder diepe gebied van het Gotland Basin.. „Omdat sedimenten op de bodem van de oceaan de heersende omstandigheden in het water opslaan op het moment van hun depositie als een archief, konden de wetenschappers de laatste 1000 jaar in de geschiedenis van de Oostzee reconstrueren“, rapporteert de IOW in de nieuwste release.

Duidelijk herkenbare sedimentlagen Indicatie van ontbrekend leven in de warme fasen
Als de eerste auteur van de studie, Karoline Kabel, uitgelegd, worden weerspiegeld „In de gereconstrueerde temperatuurcurve van de afgelopen 1.000 jaar zijn de middeleeuwse warme periode, de kleine ijstijd en de recente opwarming sinds 1900 duidelijk terug te zien.“ Tijdens de middeleeuwse warme periode in de jaren 950 tot 1250 AD, de gemiddelde zomertemperatuur van het Oostzeewater, volgens de onderzoekers met meer dan 16 graden Celsius op een vergelijkbaar niveau als vandaag (ongeveer 17 graden Celsius). „Precies in de warme periodes vinden we in onze kernen een duidelijk herkenbare gelaagdheid“, benadrukte Karoline Kabel. Volgens de expert „Deze ongestoorde aanbetaling is een zeker teken van condities met weinig zuurstof op de oceaanbodem“, anders zou de stratificatie verstoord zijn door multicellulaire organismen die de grond plunderen. Er zijn geen dergelijke wezens in de doodszones, zodat de individuele sedimentlagen duidelijk herkenbaar blijven. Omgekeerd kan worden aangenomen dat er tijdens de middeleeuwse warme periode al grotere doodszones in de Oostzee waren.

In de koude periode nam de verspreiding van de doodzones af
Tijdens de „Weinig ijstijd“ Tussen de 15e en de 19e eeuw tonen de gereconstrueerde temperatuurcurven van de IOW-studie zomerse waarden voor de Oostzeewateren van ongeveer 15 graden Celsius. De sedimentkernen uit deze periode, volgens de onderzoekers, een homogene structuur, die spreekt voor de aanwezigheid van meercellige organismen. „Er was duidelijk genoeg O2 in het diepe water en een hogere levensduur mogelijk“, volgens de onderzoekers. De resultaten van haar studie hebben Karoline Kabel en collega's in het tijdschrift „ Natuur Klimaatverandering“ onder de titel „Effecten van klimaatverandering op het ecosysteem van de Oostzee in de afgelopen 1.000 jaar“ gepubliceerd. De studie maakt ook gebruik van verschillende computermodellen om de hertekening van doodzones vanaf de 19e eeuw tot hun huidige staat te tonen. Bovendien berekenden de onderzoekers de mogelijke effecten van verhoogde nutriënteninvoer tijdens de koude periode om te controleren of het vergelijkbare effecten had, zoals in de het warme seizoen van vandaag. Kabel en collega 's ontdekten dat de enorme hoeveelheid voedingsstoffen inderdaad in de „Weinig ijstijd“ zou hebben geleid tot de vorming van doodzones, maar deze zouden veel kleiner zijn geweest dan in de warme periodes.

Cyanobacteriën geven aanleiding tot de oorsprong van de sterfgevallen?
de „verbindend werkingsmechanisme tussen oppervlaktewatertemperatuur en zuurstofverarming in de diepte“ Volgens de onderzoekers produceren ze waarschijnlijk zogenaamde cyanobacteriën. Dit wordt abusievelijk vaak genoemd „blauwalgen“ genaamd bacteriën, kunnen worden „in de Oostzee alleen vermenigvuldigen bij een temperatuur van meer dan 16 graden Celsius en rustige windomstandigheden en vormen de karakteristieke bloemen die we kunnen zien in warme zomers“, legde Karoline Kabel uit. In de sedimentkernen van „In warme periodes vinden we veel organische koolstof, wat onder andere wijst op een verhoogde biomassaproductie“, dus kabel aan. Het organische materiaal gevormd door de bloei van cyanobacteriën zinkt naar de bodem en wordt op kosten van zuurstof op diepte afgebroken, vooral door andere bacteriën, legde de deskundige uit. Aldus geven de cyanobacteriën aanleiding tot het directe verband tussen langdurige temperatuurfluctuaties en de verspreiding van zogenaamd „dode zones“ in de diepe Oostzee. Naar de mening van de IOW suggereert dit dat de doodszones in de toekomst aanzienlijk zullen toenemen, „omdat alle grote mondiale klimaatmodellen de komende decennia opwarming verwachten.“ (Fp)

Lees ook:
Zenuwgif gevonden in Baltische vissen
Gezonde vissen met toxines
Dikke vis voorkomt diabetes en hartaandoeningen
Klimaatverandering bevordert dodelijke slaapziekte

Beeld: Andreas Hermsdorf