Door de toenemende concentratie CO2 in de lucht zal de Zuidelijke Oceaan binnen enkele decennia sterk verzuren. Zeevlinders, de biologische graadmeters van de effecten van oceaanverzuring, hebben daardoor steeds meer moeite met het maken van hun slakkenhuisjes. Onderzoekers van Naturalis, de Universiteit van Amsterdam en het NIOZ laten in een nieuwe studie zien dat zeevlinders nu al moeite hebben met het bouwen van hun huisjes. De komende jaren wordt dit alleen nog maar moeilijker voor ze.
KanariesIn de kolenmijn
Klimaatverandering zorgt ervoor dat onze oceanen steeds zuurder worden. Door menselijk handelen, zoals door de verbranding van fossiele brandstoffen, neemt de hoeveelheid CO2, ook wel koolzuurgas, in de lucht toe. Onze oceanen nemen deze vrijgekomen CO2 op, waardoor verzuring optreedt. De oceanen hebben al een derde van deze extra uitgestoten CO2 opgenomen. Maar dit is helaas niet zonder consequenties: hierdoor verandert de samenstelling van de oceaan, waarbij de oceaan zuurder wordt en calciumcarbonaat (kalk) daardoor makkelijker oplost. Dit proces noemen we ‘oceaanverzuring’ en dit is een probleem voor organismen met een kalkskelet of schelp, zoals kalkalgen, schelpdieren en koralen.
Organismen die een kalkskelet van ‘aragoniet' maken zijn het meest kwetsbaar, doordat aragoniet de meest oplosbare vorm is van calciumcarbonaat. Zeevlinders, kleine door de zee zwemmende slakjes met dunne huisjes van aragoniet, worden daarom gezien als de kanaries in de kolenmijn van de zee: de eerste die het loodje zullen leggen door de effecten van oceaanverzuring.
De Zuidelijke Oceaan, gelegen rondom Antarctica, ondergaat wereldwijd gezien de snelste veranderingen. Dit komt doordat gassen (zoals koolzuurgas) nu eenmaal sneller worden opgenomen in koud water. Vergelijk het met een flesje spa rood: ook deze bevat meer koolzuur, en dus prik, wanneer die koud is. Al binnen enkele tientallen jaren zal de verzuring in de Zuidelijke Oceaan zo ver gevorderd zijn dat aragoniet zal oplossen en bijna niet meer beschikbaar is. En dat vormt een groot probleem voor het plaatselijke zeeleven, zoals voor de zeevlinders.
Zeevlinders komen in grote getale voor in de Zuidelijke oceaan en vormen een belangrijke schakel in de voedselketen. Ze worden gegeten door andere soorten plankton, vissen, zeevogels en zelfs walvissen. “Het is belangrijk om beter te begrijpen wat een steeds zuurder wordende oceaan voor invloed heeft op de schelp-opbouw van deze zeevlinders”, vertelt Lisette Mekkes, PhD-onderzoeker bij Naturalis en de Universiteit van Amsterdam. “Stel je voor dat één van de meest voorkomende zeevlinders in dit gebied, Limacina retroversa, zou verdwijnen. Dat zou rampzalige gevolgen hebben voor de rest van het plaatselijke zeeleven voor wie de zeevlinder een belangrijke voedselbron is.”
Onderzoekverleden, heden & toekomst
In haar onderzoek werden zeevlinders blootgesteld aan omstandigheden vergelijkbaar met het verleden, het heden en de nabije toekomst. Via een groene, fluorescerende stof kon ze de mate van schelp-opbouw zichtbaar maken bij de zeevlinders. Aan de hand van de fluorescentie en gloei van de schelpen ontdekten de wetenschappers dat zeevlinders nu al moeite hebben met het bouwen van hun huisjes. En de komende jaren wordt dit alleen nog maar moeilijker voor ze.
In omstandigheden vergelijkbaar met het verleden, zo rond 1880 (voordat een enorme hoeveelheid CO2 door de oceaan was opgenomen), bouwen zeevlinders grotere en dikkere schelpen vergeleken met de huidige of toekomstige omstandigheden. Nu en in de toekomst kunnen zeevlinders alleen nog kalk aanmaken aan het uiteinde van hun huisjes door de oceaanverzuring, terwijl dit vroeger nog over de gehele schelp kon. Het onderzoek voorspelt bovendien dat in 2050 het gewicht van de huisjes zal afnemen, in tegenstelling tot de schelpen van nu.
“Het lijkt erop dat zeevlinders hun schelp-opbouw veranderen door de steeds slechter wordende omstandigheden” legt Katja Peijnenburg uit, groepsleider bij Naturalis en de Universiteit van Amsterdam. “Zolang het zeewater niet zuurder is geworden kunnen ze investeren in het groter én dikker maken van hun schelp. Wanneer het water echter zuurder wordt, en aragoniet dus minder beschikbaar is, investeren ze enkel in het groter maken van hun schelp”, concludeert Peijnenburg.
Een zorgelijk nieuw inzicht. Het was al bekend dat zeevlinders kwetsbaar zijn voor veranderingen in de zuurgraad van de oceaan, maar dat zeevlinders op dit moment al moeite hebben met het bouwen van hun huisjes, doet serieuze alarmbellen afgaan. Met een alsmaar toenemende hoeveelheid CO2 in de lucht, vragen de onderzoekers zich af hoe lang de zeevlinders nog hun huisjes kunnen blijven bouwen in een steeds zuurder wordende oceaan.
Zie hier een mooie video-animatie over het onderzoek: https://www.youtube.com/watch?v=OFGdh4CowD0&feature=youtu.be
Noot voor de redactie
Het onderzoek genaamd ‘Effects of ocean acidification on calcification of the sub-Antarctic pteropod Limacina retroversa’ is verschenen in het natuurwetenschappelijke tijdschrift Frontiers in Marine Science. Zie de volgende link: https://doi.org/10.3389/fmars.2021.581432.
Alle afbeeldingen zijn beschikbaar voor gebruik onder de juiste naamsvermelding in de volgende map.
Neem voor meer informatie over het onderzoek contact op met Lisette Mekkes (lisette.mekkes@naturalis.nl of 06-55072813) en/of met Katja Peijnenburg (katja.peijnenburg@naturalis.nl of 06-17419693). Voor algemene vragen kunt u terecht bij de communicatieafdeling van Naturalis: amy.vannobelen@naturalis.nl, 06-23475744.