Zuurstofgehalte atmosfeer beïnvloedt fosforkringloop oceanen

Miljarden jaren achtereen bleef het zuurstofniveau in de aardatmosfeertoereikend om leven op aarde mogelijk te maken. Dat is een opmerkelijk gegeven, want zuurstofmoleculen verblijven miljoenen jaren in de dampkring en een kleine ontsporing van de biogeochemische zuurstofkringloop op aarde zou tot grote schommelingen in de zuurstofconcentraties kunnen leiden. Als het zuurstofgehalte in de dampkring oploopt tot boven de 30 procent, zouden alle bossen in vlammen opgegaan, maar geologen hebben geen aanwijzingen dat dat ooit gebeurd is. Zakt het zuurstofgehalte daarentegen tot onder de 12 procent, dan dooft juist elk vuur en zou je helemaal geen as of houtskool meer in het bodemprofiel terugvinden. Maar ook dat is nooit uit geologisch onderzoek gebleken.

Hoe het zuurstofgehalte in de atmosfeer precies wordt gebufferd was tot voor kort nooit helemaal duidelijk, al zijn er allerlei modellen voor gemaakt. In Science (26 januari) opperen Amerikaanse onderzoekers dat de sleutel wellicht gezocht moet worden in de fosforkringloop in de oceanen.

De aanwezigheid van fosfor, een cruciale voedingsstof, is bepalend voor de biologische produktie van de oceanen. Hoe rijker bemest het water, hoe meer algen, die op hun beurt weer door andere dieren worden gegeten. Door de activiteiten van zuurstofminnende bodemslib-bacteriën komt veel fosfor in het sediment op de oceaanbodem terecht. Op den duur wordt het weer meegenomen door opwaartse waterstromen en wordt het weer biologisch beschikbaar. De motor achter de fosforkringloop is de beschikbaarheid van zuurstof in de oceanen. Onder zuurstofrijke omstandigheden wordt meer fosfor opgeslagen in het oceaansediment, zowel door microbiële activiteit als door binding aan ijzerhydroxiden en ijzeroxiden. Daalt het zuurstofgehalte in de oceaan, wordt er minder fosfor in ijzerverbindingen vastgelegd.

    • Marion de Boo