Effect van opwarming van de aarde op de oceanen

De uitstoot van gassen zoals koolstofdioxide en methaan door menselijke activiteiten hebben een groot effect gehad op de atmosfeer van de Aarde. Deze zogeheten broeikasgassen zorgen ervoor dat meer warmte van de zon die door de aarde terug de ruimte in gereflecteerd wordt afgevangen wordt in de atmosfeer. De gassen werken dus echt als een broeikas en maken de atmosfeer van de Aarde warmer. Ze hebben hier verschillende capaciteit voor: methaan is meer dan twintig keer zo goed in het vasthouden van die warmte dan koolstofdioxide.De uitstoot door energieproductie, transport, veeteelt, en productie van goederen hebben er voor gezorgd dat de koolstofdioxide concentratie is toegenomen van 280 ppm in 1850 tot 400 ppm in 2013 waardoor de Aarde opwarmt.

Van deze extra warmte is over de jaren 90% in de oceanen opgenomen.

Van deze extra warmte is over de jaren 90% in de oceanen opgenomen. De oceanen werken dus als een gigantische stabilisator voor het klimaat op Aarde. 60% van de extra warmte zit op dit moment in de toplaag (700 meter) van de oceanen terwijl de verdere 30% in dieper water terecht is gekomen. Deze extra warmte levert op dit moment een temperatuurstijging van het zeewater van 0.11 °C per 10 jaar op. Dat lijkt misschien niet veel, maar door de gigantische hoeveelheden water waar die extra warmte in zit kan het toch serieuze gevolgen voor ons en de natuur hebben.

© XL Catlin Seaview Survey

Gebleekte koralen door hoge temperatuur van het zeewater © XL Catlin Seaview Survey

Orkanen en tropische stormen

Orkanen en andere tropische stormen halen een belangrijk deel van hun energie uit de warme zeeën rond de evenaar. Als deze zeeën opwarmen, dan levert dit meer energie voor deze stormen en zullen ze daardoor groter en sterker worden. Dit zal de schade door deze stormen aan de natuur en aan menselijke bebouwing doen toenemen. In de koudere poolgebieden heeft het opwarmen van de zeeën effect op de hoeveelheid poolijs die elke winter aangroeit. Dit poolijs is belangrijk voor de dieren in die streken die van het ijs afhankelijk zijn om op te jagen of zich op voort te planten zoals walrussen, pinguïns en ijsberen. Het verminderen van het poolijs kan ook een terugkoppeling in werking stellen doordat de sneeuw en het ijs veel zonnestralen reflecteren. Het donkere zeewater doet dit veel minder waardoor er nog meer warmte opgenomen wordt. December 2016 werd er een recordlaagte ijsbedekking gemeten op zowel de noordpool als de zuidpool.

Koraalriffen en andere ecosystemen bedreigd door opwarming van de aarde

Een van de ecosystemen die het ergst getroffen zullen worden door de opwarming van de aarde zijn de koraalriffen. Deze riffen bestaan door een bijzondere samenwerking tussen het koraal, dat een familielid is van de zeeanemonen en kwallen, en eencellige algjes die in zijn weefsels wonen. Deze algjes geven een deel van hun fotosyntheseproducten aan het koraal. Door deze extra energie heeft het koraal de energie om de complexe driedimensionale structuren te bouwen die een thuis bieden aan al de dieren en planten die de koraalriffen zo biologisch actief maken. Het probleem ontstaat als het water rond de koralen opwarmt. Dit zorgt ervoor dat de algjes stoffen gaan produceren die schadelijk zijn voor het koraal en om zich daartegen te beschermen gooit het koraal de algjes eruit. Hierdoor verliest het koraal zijn kleur en daarom wordt dit koraalverbleking genoemd. Zonder de algjes is het koraal een energiebron kwijt waardoor het ernstig verzwakt achterblijft.

Als de temperatuur van het water afneemt dan kan het koraal nieuwe algjes opnemen, anders zal het koraal binnen enkele weken sterven. De koraalskeletten die achterblijven worden snel bevolkt door wieren waardoor het erg moeilijk is voor koralen om hun oude rif weer te koloniseren. Koraalriffen breken hierdoor af en verliezen hun hoge biodiversiteit. Sinds 2014 ondergaan de koraalriffen overal ter wereld een ernstige koraalverbleking. Het bekendste voorbeeld is het groot-barrière-rif bij Australië wat veelvuldig in het nieuws geweest is vanwege de grootschalige sterfte die er optreedt. In sommige noordelijke riffen verbleekte 67 % van alle koralen en Australische mariene biologen spreken dan ook over de grootste koralensterfte ooit gemeten. De reactie van koraalriffen op klimaatopwarming is pas het begin, ook voor andere mariene ecosystemen worden drastische veranderingen voorspeld.

Biologen onderzoeken welke koraalriffen het beste beschermd kunnen worden

Biologen doen onderzoek naar de gevolgen van klimaatverandering op koraalriffen. Omdat koraalriffen zo snel aan het verdwijnen zijn, is het belangrijk om te bepalen welke riffen prioriteit moeten krijgen. Eén methode is om te bepalen welke riffen de hoogste biodiversiteit en genetische diversiteit hebben en daarnaast een belangrijke rol hebben voor het in stand houden van omliggende riffen. Dit kan een bioloog bijvoorbeeld bepalen veldonderzoek te doen en het aantal soorten op een rif te bepalen door bijvoorbeeld  een transect te duiken en de soorten te tellen. Een andere methode is om van verschillende koralen genetisch materiaal te verzamelen en hiermee de genetische diversiteit te bepalen.