Klimaatverandering zou microscopisch leven in de oceanen op onze aardbol zo opschudden, dat het water er een andere kleur van krijgt.

Het zal geen roze of paars worden, maar toch zullen de oceanen aan het eind van de 21^ste eeuw een ietwat andere kleur hebben. Dat schreven MIT-onderzoekers onlangs in vakblad Nature Communications. De boosdoener is klimaatverandering, zeggen ze. De temperatuurstijging tast de samenstelling van organismen in de oceanen zodanig aan dat de kleur van het water verandert. En hoewel we het niet meteen met het blote oog kunnen zien, wordt het blauw veel blauwer, en het groen veel groener, stellen de wetenschappers.

Lees ook: Fytoplankton maakt wolken witter

Micro-organismen

De kleur van de oceaan hangt af van wat er zich in het water bevindt. Watermoleculen absorberen een groot deel van het zonlicht, maar niet alles. Het blauwe deel van het spectrum reflecteren ze, waardoor relatief ‘lege’, open delen van de oceanen een blauwe kleur hebben. Maar als er (meer) organismen in het water aanwezig zijn, kunnen ook die het licht, en dus de kleur van het water beïnvloeden.

Een voorbeeld daarvan is fytoplankton: microscopische organismen die, zwevend in het water, die hun energie uit fotosynthese halen. Hiervoor gebruikt veel fytoplankton doorgaans chlorofyl, een pigment dat voornamelijk groen licht reflecteert en dus zorgt voor groenig water. Zo zou verandering van de aanwezige soorten fytoplankton, zoals cyanobacteriën en algen, dus ook een effect kunnen hebben op oceaankleur. Die verandering van soortsamenstelling is waar de onderzoekers naar keken.

Klimaatverandering

“De verwachting van veel studies is dat het fytoplankton van de oceanen zal veranderen als gevolg van klimaatverandering”, vertelt aquatisch microbioloog Jef Huisman (Universiteit van Amsterdam). “Maar hoe het precies gaat veranderen, wanneer bijvoorbeeld het ijs van de Noordpool verder smelt of als het water in de Noordzee verder opwarmt, dat is nog niet duidelijk.”

Meestal berekent men de hoeveelheid fytoplankton aan de hand van de concentratie chlorofyl. “Dat wordt gemeten met behulp van satellietwaarnemingen van de groene kleur van de zee”, legt Huisman uit. Maar die methode is niet waterdicht. “Chlorofylconcentraties zijn heel variabel, wat het moeilijk maakt om langetermijnveranderingen te detecteren.” Naast klimaatverandering kunnen ook natuurlijke omstandigheden, zoals dagelijkse weersveranderingen, chlorofylconcentraties door de tijd heen flink laten schommelen.

Modellen

Om deze reden stapten de onderzoekers af van chlorofyl. In plaats daarvan maakten ze gebruik van de satellietmetingen van het gereflecteerde licht – de kleur van het water – en complexe computermodellen om de gevolgen van langetermijnklimaatverandering voor fytoplankton te bestuderen. “Het werkt beter om de blauwgroene kleur van de oceaan te meten, omdat die reflectie minder variabel is dan de chlorofylconcentratie”, legt Huisman uit.

Bovendien kan men zo beter naar verschillende soorten fytoplankton kijken. “Klimaatverandering kan leiden tot grote verschuivingen in de soortensamenstelling van fytoplankton zonder dat dat dit leidt tot langetermijnveranderingen in chlorofylconcentratie”, vertelt Huisman. “Alle soorten bevatten namelijk chlorofyl-a (een bepaald type chrolofyl red.).”

Warmer water

Toen de onderzoekers zeker waren dat het model werkte, verhoogden ze de temperatuur. Met zo’n 3 graden Celsius om precies te zijn; de temperatuurstijging die men tegen 2100 verwacht te zien als er niets aan de oorzaken van klimaatverandering gedaan wordt. Wat bleek? Aan het eind van de 21^ste eeuw zullen voornamelijk de blauwe regio’s blauwer worden, en de groene groener.

Dat vertaalt zich naar een afname van fytoplankton in de blauwe, subtropische gebieden en een toename in de groene gebieden rond de polen. De blauwe gebieden worden te warm, waardoor fytoplankton afneemt, terwijl het water rond de polen in temperatuur toeneemt en er juist meer fytoplankton kan groeien.

Bij een kleurverandering blijft het in dat geval niet. Fytoplankton is namelijk de nummer één zuurstofproducent op aarde en dient als belangrijke voedselbron voor groter leven. Het (negatieve) effect van klimaatverandering op fytoplanktonpopulaties zou dus ook voor ander leven een nadelige invloed kunnen hebben.

Bronnen: Nature Communications, EurekAlert!

Beeld: NASA Earth Observatory

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!