Zure oceanen

Als we het hebben over klimaatverandering dan hoor je vaak over smeltende ijskappen, stijgende temperaturen en steeds extremere weersomstandigheden, maar in de oceaan is een minder zichtbaar, maar even ingrijpend proces aan de gang: de verzuring van het zeewater. Dit chemisch proces, veroorzaakt door de opname van overtollig koolstofdioxide (CO₂) uit de atmosfeer, is niet direct waar te nemen. Toch heeft het grote gevolgen voor de zee – een ecosysteem waarvan ook wij afhankelijk zijn.

Sinds de enorme toenamen van het gebruik van fossiele brandstoffen is de gemiddelde zuurgraad van de oceaan meetbaar toegenomen.

Waar de oceaan een krachtige buffer was die CO₂ uit de atmosfeer opnam en neutraliseerde, staat dit proces onder druk. De gevolgen zijn concreet en verstrekkend: zeedieren die afhankelijk zijn van kalkstructuren hebben moeite om te overleven, voedselketens raken uit balans en ook de klimaat regulerende werking van de oceaan wordt verstoord.

Hoe CO₂ zeewater verandert

Wanneer CO₂ in contact komt met zeewater, vinden een aantal chemische reacties plaats die het water zuurder maken. Als eerste lost CO₂ uit de atmosfeer op in het water en vormt het koolzuur (H₂CO₃). Vervolgens splitst dat koolzuur zich in waterstofionen (H⁺) en bicarbonaat (HCO₃⁻). Die extra waterstofionen reageren daarna met carbonaationen (CO₃²⁻) tot nog meer bicarbonaat. De pH waarde van het water daalt, en tegelijkertijd neemt de beschikbaarheid van carbonaat af.

Juist dat carbonaat is essentieel voor organismen die hun schelpen en skeletten opbouwen met calciumcarbonaat (CaCO₃). Voorbeelden van zulke organismen zijn koralen, mosselen en plankton. Het zeewater verandert dus in chemische samenstelling, en het zeeleven heeft moeite om zijkant te passen, omdat het zo afhankelijk is van de beschikbaarheid van calciumcarbonaat.

Effect op zeeleven

De effecten van verzuring zien we het snelst bij soorten die zich aan de basis van het voedselweb bevinden. Sommige soorten plankton, zoals coccolithoforen en foraminiferen, bouwen hun kalkhoudende structuren met behulp van calciumcarbonaat. De afname van deze soorten plankton zorgt voor verstoringen in het hele mariene ecosysteem en de wereldwijde koolstofcyclus.

Ook schelpdieren zoals mosselen, oesters en zeeslakken hebben last van een lagere pH. In zuurder water ontwikkelen hun schelpen zich minder goed. Koraalpoliepen, die hele riffen opbouwen uit calciumcarbonaat, lijden eveneens onder deze verzuring. Ze kunnen minder goed calcium opnemen en al bestaande riffen worden ook aangetast. Zelfs kleine dalingen in de pH-waarde kunnen al leiden tot afname van de calciumopname bij veel soorten. De verzuring van de oceaan is daarmee een proces dat nu al schade aanricht.

Een kettingreactie: van plankton tot mens

Oceaanverzuring heeft een grote impact. Het gaat niet alleen om ecologische veranderingen onder water, maar ook om economische en maatschappelijke gevolgen voor mensen. Ten eerste veroorzaakt de verstoring van plankton- en schelpdierpopulaties problemen in de rest van het voedselweb. Vissoorten zoals haring en sardines, die afhankelijk zijn van plankton, kunnen in aantal afnemen. Roofdieren als tonijn, zeevogels en zeezoogdieren ondervinden op hun beurt voedseltekorten. Deze verstoring werkt zich dus omhoog door het hele ecosysteem.

Tegelijkertijd ondervindt de visserijsector directe gevolgen. Oesterlarven groeien bijvoorbeeld minder goed in zuurder water. Dit gebeurt op verschillende plekken op de wereld. Waar visbestanden afnemen en schelpdieren verdwijnen, staan voedselzekerheid, inkomsten en banen op het spel.

Daarnaast zijn bijvoorbeeld koraalriffen ook een natuurlijke bescherming van de kust. Ze dempen de kracht van golven en beschermen laaggelegen gebieden tegen erosie. Als deze barrières verzwakken door oceaan verzuring, dan komen mensen in kwetsbare kustregio’s extra in de problemen.

De oceaan als buffer: een verzwakte rol

De oceaan speelt een belangrijke rol in het wereldwijde klimaat: plankton neemt CO₂ op via fotosynthese en transporteert koolstof naar de diepzee wanneer het sterft. Minder plankton betekent minder opname van CO₂, wat de opwarming van de aarde versnelt. Verzuring tast bovendien de capaciteit van de oceaan aan om CO₂ op te nemen. Hierdoor verliest de oceaan zijn werking als buffer, en heeft extra CO₂ in de atmosfeer nog meer impact. Een opvallend voorbeeld hiervan is de Zuidelijke Oceaan, waar de verzuring momenteel het snelst toeneemt. Door de lage temperatuur kan dit water relatief veel CO₂ opnemen, maar het raakt daardoor ook sneller verzadigd. Juist deze regio die cruciaal is in de wereldwijde koolstofcyclus, wordt daardoor steeds kwetsbaarder.

Meten is weten

Hoewel oceaanverzuring grotendeels onzichtbaar is, is het fenomeen goed meetbaar. Satellieten, boeien, diepzeemetingen en scheepsinstrumenten geven een steeds nauwkeuriger beeld van hoe snel en waar de verzuring toeneemt. Deze technieken bieden informatie over oceaanverzuring. Data is onmisbaar om de verzuring niet alleen te begrijpen, maar ook om het aan te pakken.

Zuur water, grote gevolgen

De verzuring van de oceaan is een onzichtbare verandering met zichtbare gevolgen. Het verstoort ecosystemen, bedreigt economische sectoren en verzwakt de natuurlijke klimaatbuffer. Tegelijkertijd is het een proces dat we nauwgezet kunnen volgen – en op kunnen lossen, mits we op tijd de uitstoot van CO₂ verminderen. Inzicht is de eerste stap. Door te begrijpen hoe CO₂ de oceaan verandert, vergroten we onze mogelijkheden om oceaanverzuring op te lossen.