Oceaanverzuring: Kunnen we in de toekomst kijken?

Oceaanverzuring
Op dit moment zijn de oceanen aan het verzuren. Dit heeft grote gevolgen voor de dieren die in de oceaan leven. Ook heeft dit voor ons als mens grote gevolgen, een groot deel van ons eten komt uit de oceanen. Als er minder in kan leven zal een deel van onze voedselbronnen wegvallen. Het is niet de eerste keer dat de oceanen verzuren, ver voordat er mensen op aarde waren is het ook voor gekomen. Hoe is dit toen gebeurd? En wat waren de gevolgen? Door terug te kijken op deze gebeurtenissen kunnen we hopelijk iets leren over onze toekomst.

We kijken terug
Oceaanverzuring is een gevolg van grotere hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer. Veel CO₂ komt vanuit de lucht in de oceaan en maakt deze zuurder. De hoeveelheid CO₂ in de atmosfeer is in het verleden nooit constant geweest. Door onder andere vulkaanuitbarstingen zijn er veel perioden in de geschiedenis van de planeet geweest waar er veel CO₂ in de lucht was. Rond die tijden zijn de oceanen ook verzuurd geraakt, op de zelfde manier zoals nu. Nu oceaanverzuring weer plaatsvindt kunnen we de lessen van deze perioden gebruiken om te kijken wat mogelijke gevolgen kunnen zijn. Wat is er dit keer hetzelfde, en wat is er anders?

In de geschiedenis van de aarde zijn er enorm veel verschillen geweest in klimaat, hoeveelheid CO₂ en verzuring van de oceanen. Mensen die hedendaagse oceaanverzuring bestuderen kunnen natuurlijk geen experimenten uitvoeren met de aarde. Als we willen weten wat de gevolgen zullen zijn van veel CO₂ in de lucht, dan kunnen we dus kijken naar perioden in het verleden toen er óók veel CO₂ was.

Het PETM
Eén van die perioden die wat CO₂ niveaus betreft erg lijkt op vandaag wordt ook wel het Paleo-Eocene Thermal Maximum (PETM) genoemd. ‘Tijdens het PETM warmde het klimaat enorm op doordat broeikasgassen toenamen in de atmosfeer’, zegt Ilja Kocken, paleoceanograaf en klimaatdeskundige aan de Universiteit van Utrecht. ‘Nu gebeurt dat natuurlijk ook, dus we kunnen veel leren door dit te bestuderen.’
Het PETM was 56 miljoen jaar geleden, zo’n 10 miljoen jaar ná de dinosaurussen (of 3 minuten later op de 24-uurs schaal). Tijdens deze periode kwam er onder andere door vulkanisme heel snel heel veel CO₂ in de atmosfeer. Het PETM heeft grote gevolgen gehad voor al het leven op aarde en de oceanen raakten verzuurd. Hierdoor is de helft van alle micro-organismen die op de bodem leven uitgestorven.
‘Bij klimaatwetenschappen kunnen we geen experimenten doen zoals je dat bij andere wetenschappen kan doen’ verteld Ilja verder. ‘Bij bijvoorbeeld natuurkunde kan je een experiment opzetten om te leren wat oorzaken en gevolgen zijn. Met het klimaat kan dit niet omdat het te lang duurt en te ingewikkeld is. We kunnen wel naar het verleden kijken, waar natuurlijke veranderingen hebben plaatsgevonden die we kunnen zien als natuurlijke experimenten. Als we bestuderen hoe het klimaat 56 miljoen jaar geleden reageerde toen er zo’n natuurlijk experiment plaatsvond, kunnen we leren over wat ons te wachten staat bij toekomstige klimaatverandering.’

Sinds de industriële revolutie in de achtiende en negentiende eeuw heeft de mensheid zo’n anderhalf biljoen ton aan CO₂ uitgestoten in de atmosfeer. Voor de duidelijkheid, dat is dus 1.500.000.000.000.000 kilo CO₂. Deze enorme hoeveelheid CO₂ is vrijgekomen met een snelheid die tien keer zo hoog ligt als tijdens het PETM. Hierdoor zien wetenschappers dat op dit moment dat hetzelfde aan het gebeuren is als toen.
Vooral kleine schelpdieren hebben het moeilijk met oceaanverzuring, het is lastiger voor hen om hun schelpjes te maken onder zure omstandigheden. Deze dieren dienen grotendeels als voedsel voor grotere dieren en dit kan een groot probleem worden voor de hele voedselketen. Dit, in combinatie met overbevissing en vervuiling legt veel druk op de oceanen in onze tijd.

Het einde van het PETM kwam na 200 duizend jaar. Net als nu werd het overschot aan CO₂ in de atmosfeer toen door de oceanen opgenomen. Dit opgenomen CO₂ belandt dan voor een deel onder de zeebodem. Dit is de enige manier waarop CO₂ voor langere tijd uit de lucht gehaald kan worden. (voor meer informatie zie onze blogpost: ‘Er zit iets in het water’). Ook bomen en planten nemen CO₂ op , maar als die dood gaan worden ze verbrand of opgegeten door bacteriën. Hierdoor komt die CO₂ relatief snel weer vrij in de lucht. Als CO₂ eenmaal in de zeebodem zit zijn we het echt langere tijd (miljoenen jaren) kwijt.

En nu?
De situatie van nu is dus erg vergelijkbaar met 56 miljoen jaar geleden. Maar één heel belangrijk ding is anders. De aarde wordt nu bewoond door mensen. Deze mensen zijn niet alleen de oorzaak van het probleem, maar zijn zich er ook bewust van dat oceaan verzuring aan de hand is. De mens heeft ook de macht om hier iets aan te doen. Het gaat op dit moment niet goed met het milieu en het is lastig voor wetenschappers om precieze voorspellingen te doen over de toekomst.
Na afloop van mijn gesprek met Ilja vraag ik hem hoe hij er in staat. ‘Het is heel gemakkelijk om bij de pakken neer te gaan zitten’ antwoordt hij. ‘Ik geloof dat de kracht in de onzekerheid zit. We weten erg weinig zeker, dus het kán nog mee vallen. In dat geval moeten we dubbel ons best doen, want misschien zijn we nog niet te laat om het klimaat te redden. We kunnen die kans niet missen.’

Bronnen / Contacten

Garrison, T. (2013). Eceanography, An Invitation to Marine Science. (8^th edition).

Hönisch, B., Ridgwell, A., Schmidt, D. N., Thomas, E., Gibbs, S. J., Sluijs, A., … & Kiessling, W. (2012). The geological record of ocean acidification. science, 335(6072), 1058-1063.

Johnson, S., 2020. Ocean Acidification On Track To Be Among The Worst Of The Last 300 Million Years. [online] Ars Technica. Available at: <https://arstechnica.com/science/2012/03/ocean-acidification-could-become-worst-in-at-least-300-million-years/> [Accessed 17 September 2020].

Kump, L. R., Bralower, T. J., & Ridgwell, A. (2009). Ocean acidification in deep time. Oceanography, 22(4), 94-107.

Nash, M (2008), Back to the future. HighCountryNews

Rudiman, W.F. (2014).  Earth’s Climate, past and future.(Third edition). Middle Tennessee State University, USA: Macmillan education.

Veron, J. E. (2011). Ocean acidification and coral reefs: an emerging big picture. Diversity, 3(2), 262-274.

Kocken, Ilja. PhD candidate of Geosciences, Earth Sciences and Stratigraphy & paleontology. Utrecht University.