Onderwaterbossen, de oplossing voor oceaanverzuring

Wist je dat er onderwaterbossen in de oceanen zijn? Misschien voelde je het wel eens aan je been toen je ging zwemmen en dacht je “yuk!” Dit kan zeewier zijn geweest dat je voelde. Maar deze planten zijn erg belangrijk voor ons omdat ze worden gebruikt om klimaatverandering tegen te gaan. Tegenwoordig verandert ons klimaat snel. Een van de belangrijkste oorzaken van klimaatverandering is de toename van CO₂ in onze atmosfeer door verbranding van fossiele brandstoffen. Ongeveer 30% van de CO₂ die wordt uitgestoten, wordt opgenomen door de oceanen. Wanneer dit gebeurt, verzuren de oceanen met veel negatieve gevolgen voor ons als mens maar ook voor de rest van het milieu. Wetenschappers van de universiteit van Californië en de Radboud Universiteit onderzochten of onderwaterplanten een oplossing kunnen zijn voor oceaanverzuring, omdat ze CO2 opnemen. Is dit in werkelijkheid mogelijk of heeft deze oplossing nadelen?

Het probleem begint in de atmosfeer

De aanhoudende toename van CO₂, zegt hoogleraar dokter Appy Sluijs van de Universiteit Utrecht, is een groot probleem voor de mens en wetenschappers bespreken vele manieren om dit probleem aan te pakken. Wetenschappers en regeringen bespreken mogelijkheden om simpelweg de hoeveelheid CO₂, die door ons vrijkomt in onze atmosfeer, te verminderen. Manieren om de CO₂-concentratie te verlagen is het gebruik van meer zonne-energie, kernenergie of om CO₂ ondergronds op te slaan om te voorkomen dat het in de atmosfeer terechtkomt. Maar deze oplossingen hebben allemaal een aantal nadelen, zoals bijvoorbeeld hoge prijs en lage veiligheid. Daarnaast zijn sommige oplossingen erg moeilijk in werkelijkheid uit te voeren.

Het belang van de oceanen

Gelukkig hebben we de oceanen, die de CO2-concentratie in de atmosfeer gratis verlagen. Dit is een van de belangrijkste kenmerken van de oceanen. De oceanen zijn echter niet alleen erg belangrijk voor ons als mensheid, maar ook voor dieren en de rest van het milieu. We hebben de oceanen nodig voor de biodiversiteit, de regulering van het klimaat en de productie van zuurstof. Wetenschappers geloven dat tussen de 50% en 80% van de zuurstof in de wereld wordt geproduceerd door de oceanen. Deze zuurstof wordt geproduceerd door planten en andere zuurstof producerende organismen. Zonder hen zou het heel moeilijk zijn voor ons en voor dieren om te ademen.

Dreiging van CO2 voor de oceaan

Het lijkt een goede zaak dat de oceanen CO₂ opnemen en daardoor de CO₂ concentratie in de atmosfeer vermindert, maar niets is minder waar. Wanneer de oceanen CO₂ opnemen, wordt het water zuurder. Met andere woorden, de pH zakt doordat CO₂ reageert met water en vervolgens HCO₃^– en H⁺ ionen vormt. Als er meer H⁺ ionen zijn, wordt de pH lager. Dus als er veel CO₂ in de oceanen zit, dan zijn er veel H⁺ ionen. Het werkt hetzelfde als je mineraalwater vergelijkt met citroensap. Je kunt zeggen dat citroensap veel meer H⁺ ionen bevat dan mineraalwater, dus citroensap is zuurder. Deze zuurgraad vormt een bedreiging voor mariene organismen, ecosystemen en menselijke samenlevingen die ervan afhankelijk zijn. Onlangs hebben wetenschappers in Amerika en Nederland een mogelijke oplossing ontwikkeld om oceaanverzuring tegen te gaan. Deze oplossing omvat het gebruik van onderwaterplanten. Maar hoe?

Hoe zeegrasbossen de CO₂ concentratie helpen verlagen

Onderzoekers ontdekken dat kelp, zeegras en andere zeedieren effectief CO2 kunnen opnemen en de zuurgraad in de oceaan kunnen verminderen. Marine-ecoloog George Waldbusser, van de universiteit van Oregon, en zijn team zeilden naar Netarts Bay, in de staat Oregon, om een studie uit te voeren. Ze plantten baby-oesters rond de baai om te zien hoe ze zich zouden ontwikkelen. De enige oesters die het goed deden, waren die beschermd door zeegrasbedden, die voldoende CO₂ leken op te nemen en de oesters een kans gaven om te groeien. “Buiten die bedden heeft eigenlijk niets overleefd”, zegt Waldbusser. Deze studie bewijst dus dat vegetatie inderdaad kan bijdragen aan het verminderen van oceaanverzuring, omdat er geen andere factoren waren die het voortbestaan van de baby-oesters konden beïnvloeden.

Aanplant van zeegrasbossen onder water

Een andere wetenschapper, professor Leon Lamers van de Radboud Universiteit, probeert een ander experiment. Hij probeert de kwaliteit van water te verbeteren met behulp van planten. Samen met Rijkswaterstaat en The Fieldwork Company experimenteert Leon door in het voorjaar zeegraszaden te planten zodat ze in deze tijd kunnen groeien. Als zijn studie slaagt, wil hij het Grevelingenmeer en het Veerse Meer in Nederland een gezonde boost geven. Het verschil tussen meren en oceanen is dat meren zoet water hebben en oceanen zout water. Meren hebben ook meestal stilstaand water dat niet beweegt. Dus we hadden het over oceaanverzuring en Leon voerde zijn experimenten uit in een meer? Dat klopt! Meren kunnen echter ook zuurder worden door CO₂ op te nemen, wat schadelijk kan zijn voor dieren die in die omgeving leven. Bekijk nu figuur 1, met een voorbeeld van zeewier, om het idee te zien om de CO₂ concentratie in de oceanen te verminderen door actief vegetatie te planten en te laten groeien.

Figuur 1: Verzuring voorkomen door opname van CO₂. Als zeewier groeit door CO₂ op te nemen, is het een zeer effectieve methode om oceaanverzuring te voorkomen. Het werkt met hetzelfde principe als bij planten op het land. CO₂ wordt door de planten opgenomen en met behulp van zonlicht omgezet in biomassa en zuurstof ontstaat als bijproduct. Op deze manier wordt de hoeveelheid CO₂ rondom de planten verminderd.

Niet ingrijpen in de bossen

Maar is het zo simpel als het planten van vegetatie en wachten tot de zuurgraad afneemt? Robert Eagle, een assistent-professor aan het UCLA’s Institute of the Environment and Sustainability in Los Angeles, Californië, denkt van niet. Hij ontdekte dat door klimaatverandering en menselijke activiteiten de hoeveelheid kelp en zeegras afneemt. Dit geldt met name in Californië, waar kelpbossen in sommige delen van de oceaan zijn verdwenen als gevolg van meer egels veroorzaakt door menselijke activiteit. Om met succes meer kelp of andere vegetatie te planten, is het belangrijk om ons niet te bemoeien met de groei van de planten na het planten. Als mensen ingrijpen, door directe interventie, zoals het voorbeeld met de egels, of invloeden door klimaatverandering, geven we deze planten geen kans om te groeien en zal de oplossing om oceaanverzuring te verminderen niet werken.

Conclusie

Er is dus nog veel meer dat wetenschappers moeten onderzoeken naar de mogelijkheden van verschillende planten om verzuring te bestrijden. Het is bijvoorbeeld nog niet bekend hoeveel planten er nodig zijn om enig effect te hebben, hoe groot een gebied zou kunnen zijn en of ze alleen overdag een verschil zouden maken, wanneer er zonlicht is dat de planten nodig hebben om te groeien, te leven en te overleven. Appy Sluijs zegt ook dat het erg moeilijk zal worden om dit concept toe te passen, omdat je een manier moet vinden om al die opgeloste CO₂ rechtstreeks naar de planten te krijgen. Omdat sommige delen van de oceaan meer CO₂ heeft opgelost dan andere delen van de oceaan. Om dit bijvoorbeeld in de Noordzee te laten werken, hebben we de hulp nodig van biologie en nieuwe technieken, zegt hij. Appy denkt dat de beste manier nu nog zou zijn om de overtollige CO₂ op te vangen die door de oceanen wordt opgenomen. Dus misschien is het opslaan van CO₂ in kelp, zeegras, zeewier en andere vegetatie nog steeds een vergezocht idee, in de toekomst kan deze methode echt een verschil maken, aangezien er elke dag nieuwe technieken worden ontwikkeld door wetenschappers. Vergeet ook niet: de toekomst is dichterbij dan je denkt!

Bronnen:

1. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/WGIIAR5-Chap30_FINAL.pdf
2. https://e360.yale.edu/features/kelp_seagrass_slow_ocean_acidification_netarts
3. https://deeply.thenewhumanitarian.org/oceans/articles/2018/04/20/fighting-ocean-acidification-with-underwater-forests
4. https://www.ioes.ucla.edu/project/the-bay-foundation/
5. https://www.bnnvara.nl/vroegevogels/artikelen/zeegraszaadjes-injecteren-in-de-bodem
6. Interview met: Professor Doctor Appy Sluijs
7. https://ngojwg.org/seaforest-e.html