Opwarming van de aarde heeft wellicht nog duizenden jaren gevolgen voor oceanen

Een groep mariene wetenschappers van over de hele wereld, onder leiding van Per Palsbøll van de Rijksuniversiteit Groningen, heeft de blik gericht op het verleden om te onderzoeken welke invloed de huidige opwarming van de aarde op de lange termijn kan hebben op populaties baleinwalvissen. Misschien wel hun zorgelijkste bevinding is dat het erop lijkt 'dat de grote veranderingen in de oceanen, die werden ingezet door klimaatopwarming, na de stabilisering van de temperaturen nog duizenden jaren doorwerkten. Het verleden waarschuwt ons voor iets wat de huidige opwarming van de aarde misschien al in gang heeft gezet.'

Het onderzoek werd geleid door de Marine Evolution and Conservation Group binnen het Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences aan de RUG, in samenwerking met een internationaal team van 37 onderzoekers van 28 instituten in 15 landen.

Genetica

De onderzoekers wilden zien wat er in eerdere perioden van klimaatopwarming was gebeurd met zeedieren en hun prooien, om zodoende beter te kunnen inspelen op toekomstige veranderingen in de oceanen en hun biota nu de aarde opnieuw opwarmt. Hiertoe werden aan de hand van genetische gegevens veranderingen in de oceanen sinds de laatste ijstijd (ongeveer 18.000 jaar geleden) onderzocht.

Het DNA (genen en genomen) in levende organismen bevat informatie over het verleden. 'Misschien kun je het nog het beste vergelijken met de jaarringen in bomen. In een doorsnede van een boomstam kun je aan de dikte van elke ring zien wat in het verleden goede en slechte jaren waren. Zo kun je ook uit de genomen in huidige individuen en populaties het verleden ontrafelen, maar dan veel verder terug, wel duizenden tot miljoenen jaren,' legt senior onderzoeker prof. Per Palsbøll uit. Met behulp van genetica kunnen inzichten in de geschiedenis van één individu worden toegepast op de hele soort, en kunnen vragen worden beantwoord zoals hoeveel individuen er waren en hoeveel ze zich tussen gebieden verplaatsten.

Baleinwalvissen en hun prooien

De onderzoekers hebben genetische gegevens geanalyseerd uit ruim 7000 monsters die in de loop van decennia in de Zuidelijke en Noord-Atlantische Oceaan zijn verzameld. Dit onderzoek is uniek in zijn wereldwijde benadering waarin meerdere soorten worden meegenomen. Baleinwalvissen zijn toppredators die elk jaar complete oceanen doorkruisen en in de zomer leven van vis en krill in gematigde en poolwateren. Waarschijnlijk zijn deze dieren dan ook sterk afhankelijk van grootschalige oceanografische kenmerken en van een grote variatie in prooisoorten. Daarom vond het team het nuttig om niet alleen in meerdere oceanen verschillende soorten baleinwalvissen te bestuderen, maar ook hun prooien – weinig voedsel betekent immers weinig walvissen.

Laatste ijstijd

Het onderzoek was met name gericht op de periode na de laatste ijstijd, ongeveer 18.000 jaar geleden. In deze periode maakte de aarde voor het laatst een snelle, wereldwijde klimaatopwarming door. Door de hogere temperaturen smolten de grote continentale ijskappen en het zee-ijs op de polen. Hierdoor steeg de zeespiegel met ongeveer 120 meter, wat leidde tot een enorme toename in mariene habitats en productiviteit.

Zuidelijke Oceaan en Noord-Atlantische Oceaan

Het onderzoek liet een exponentiële gelijktijdige populatiegroei zien in alle soorten baleinwalvissen en krill in de Zuidelijke Oceaan naarmate de aarde opwarmde, wat wijst op een enorme algehele toename in productiviteit. De effecten op baleinwalvissen en hun prooien in dezelfde periode van klimaatopwarming in de Noord-Atlantische Oceaan waren daarentegen subtieler en varieerden per soort. Dit kan wellicht deels worden verklaard door het zogenaamde '8200 jaar event', toen een enorme hoeveelheid glaciaal smeltwater in het westelijke deel van de Noord-Atlantische Oceaan werd gestort. Deze gebeurtenis heeft de mariene productie ernstig geschaad. Dit zou de in dit onderzoek waargenomen veranderingen in de meeste Noord Atlantische walvis- en prooisoorten kunnen verklaren.

Veranderingen hielden aan

Misschien wel de zorgelijkste bevinding uit het onderzoek is volgens eerste auteur dr. Andrea Cabrera het volgende: 'Ons onderzoek wijst erop dat de grote veranderingen in de oceanen, die werden ingezet door klimaatopwarming, na de stabilisering van de temperaturen nog duizenden jaren doorwerkten. Het verleden waarschuwt ons voor iets wat de huidige opwarming van de aarde misschien al in gang heeft gezet.'

Meer informatie

• Het onderzoek 'Strong and lasting impacts of past global warming on baleen whales and their prey' is op 2 februari 2022 gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.16085.
• Dit onderzoek maakt deel uit van het proefschrift van dr. Andrea A. Cabrera en het master-onderzoeksproject van Elena Schall, die beide werden begeleid door prof. dr. Per Palsbøll van de Marine Evolution and Conservation Group binnen het Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences aan de Rijksuniversiteit Groningen. Dr. Cabrera is op dit moment werkzaam als postdoc bij het GLOBE Institute aan de Universiteit van Kopenhagen. Dr. Schall is postdoc aan het Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in het Duitse Bremerhaven.
• Fotoverantwoording: Foeragerende bultruggen, gefotografeerd door het Center for Coastal Studies (Provincetown, Massachusetts, USA) in het kader van onderzoeksvergunning 16325 uitgegeven door de U.S. National Marine Fisheries Service. Bij publicatie van de foto moet de vergunningsinformatie 'U.S. National Marine Fisheries Service research permit 16325' zichtbaar en in zijn geheel worden overgenomen.