Bergen omringen de Golf van Alaska in dit beeld vanaf een wetenschappelijk onderzoeksschip. Er is een nieuw instrument beschikbaar om inzicht te krijgen in de verzuring van de oceaan in de Golf.
Een nieuw wetenschappelijk model en bijbehorend webinstrument zullen wetenschappers, hulpbronnenbeheerders, vissers en besluitvormers helpen om inzicht te krijgen in de verzuring van de oceaan in de Golf van Alaska.
Oceaanverzuring is een term voor de voortdurende daling van de pH-waarde in de oceanen van de wereld. Het treedt op wanneer door de mens veroorzaakte kooldioxide die zich in de lucht ophoopt, door de oceaan wordt opgenomen, waardoor de pH-waarde ervan daalt en er vaak slechte omstandigheden ontstaan voor krabben, weekdieren en andere mariene organismen.
Ondanks het belang ervan voor de commerciële visserij en de visserij voor levensonderhoud, wordt oceaanverzuring in Alaska slecht begrepen. Onderzoekster Claudine Hauri van de University of Alaska Fairbanks probeert daar verandering in te brengen door een manier te bieden om de verzurende hotspots, seizoenspatronen en langetermijntrends te identificeren.
Hauri, een chemisch oceanograaf bij het International Arctic Research Center van de UAF, en haar team hebben een gebruiksvriendelijke webtool ontwikkeld. Hiermee kunnen mensen kaarten maken, gegevens plotten en statistieken bekijken voor meer dan 100 oceaanvariabelen, waaronder temperatuur, zoutgehalte, pH en kooldioxide in het water. Veel van de variabelen houden verband met verzuring van de oceaan en klimaatverandering.
De gegevens zijn driedimensionaal, zodat gebruikers van de tool de omstandigheden op verschillende diepten kunnen onderzoeken. Ze kunnen ook meer dan 30 jaar aan simulaties vergelijken om te zien hoe de verzuring van de oceaan verandert.
Het team ontwikkelde het hulpmiddel met behulp van een oceaanverzuringsmodel dat fysische, biogeochemische en hydrologische oceaanmodellen samenvoegde om vroegere omstandigheden in de Golf van Alaska van 1980-2013 te reproduceren. Hauri is van plan om het model uit te breiden tot het heden en, afhankelijk van financiering, tot in de toekomst.
“Deze modelsimulatie is speciaal omdat het lang is en teruggaat tot 1980 en wordt geïnformeerd door een zoetwatersimulatie die de rivierinput van duizenden rivieren en stromen langs de kust nabootst,” zei Hauri.
Een schermafbeelding van de webtool voor oceaanverzuring in de Golf van Alaska laat zien hoe de pH in de regio varieert op verschillende diepten en in de loop van de tijd.
Aangezien de pH meestal lager is in de buurt van riviermondingen en gletsjers, was het opnemen van waar, wanneer en hoeveel zoet water de oceaan binnenkomt een essentieel verschil met eerdere oceaanverzuringsmodellen. Eerdere modellen hadden ook betrekking op veel kortere perioden of hielden geen rekening met hoe de verzuring van de oceaan ruimtelijk of van jaar tot jaar varieert.
“Dit systeem is zo variabel in ruimte en tijd dat je niet zomaar naar een paar jaar kunt kijken en zeggen dat het oceaanverzuring is,” legde Hauri uit. “Je hebt veel meer tijd nodig om er zeker van te zijn dat wat je ziet een langetermijntrend is.”
Om de effectiviteit te evalueren, gebruikte Hauri haar model om omstandigheden uit het verleden te reproduceren die werden waargenomen tijdens tweejaarlijkse wetenschappelijke cruises vanuit Seward.
“We hebben echt de seizoensvariabiliteit onder de knie, voor zover we weten, van de waarnemingen,” zei Hauri.
Voor een betere simulatie en evaluatie van verschillen van jaar tot jaar, zei Hauri, zijn meer waarnemingen nodig. Gelukkig helpt het model wetenschappers om prioriteiten te stellen waar toekomstig onderzoek zich op moet richten.
Nina Bednarsek is een van de eerste mensen die het model gebruikt. Als biologisch oceanograaf bij het Southern California Coastal Water Research Project, beoordeelt Bednarsek het risico van oceaanverzuring op pteropoden, een overvloedige zeeslak die belangrijk is voor zalm in de Golf van Alaska. Het werk hangt af van Hauri’s model om hotspots van oceaanverzuring te identificeren en tijden van het jaar waarin de omstandigheden slecht zijn.
“Biologische interpretatie van de risico’s zonder zo’n model is bijna onmogelijk,” zei Bednarsek.
Bednarsek voegt haar kennis over waar pteropoden leven en hun gevoeligheid voor oceaanverzuring samen met Hauri’s gegevens over oceaanverzuring. Samen onthullen ze hoeveel pteropoden al worden blootgesteld aan oceaanverzuring, of hun habitat in de afgelopen drie decennia is veranderd, en of ze kwetsbaar zijn in bepaalde levensstadia. Bednarsek zei dat het werk directe implicaties heeft voor visserijbeheerders.
Hauri gebruikt het model nu om te onderzoeken hoe klimaatverandering, in de zin van opwarming van de temperatuur en meer zoet water van smeltende gletsjers, de verzuring van de oceaan in de Golf beïnvloedt. Zal het vertragen of versnellen?
Dit werk wordt beschreven in een wetenschappelijk artikel dat op 29 juli 2020 is gepubliceerd in het tijdschrift Biogeosciences.
Co-auteurs zijn onder meer Cristina Schultz, Katherine Hedstrom, Seth Danielson, Brita Irving, Scott Doney, Raphael Dussin, Enrique Curchitser, David Hill en Charles Stock.
AANVULLENDE CONTACTEN: Claudine Hauri, [email protected]; Nina Bednarsek, [email protected]