IJsreuzen remmen opwarming

Grote ijsbergen, die zijn afgebroken van Antarctica, stimuleren in de Zuidelijke Oceaan de algengroei. Dat heeft gevolgen voor de opslag van koolstof, en voor klimaatmodellen.

Probeer het je eens voor te stellen: een op zee drijvende ijsberg van 18,5 kilometer lang of meer, dertig tot vijftig meter boven het water uittorenend. Van zulke kolossen bevinden zich er momenteel 43 in de Zuidelijke Oceaan. Deze gigantische ijsmassa’s beïnvloeden het oceaanleven tot op veel grotere afstand dan gedacht, omdat ze algenbloei stimuleren. Dat schrijven drie onderzoekers van de universiteit van Sheffield in een afgelopen maandag gepubliceerd artikel in Nature Geoscience.

De invloed van de reusachtige ijsbergen reikt niet tot één keer hun lengte , maar wel drie tot vier keer zo ver. „Soms zelfs tien keer”, zegt hoogleraar aardsysteemkunde Grant Bigg, een van de auteurs van het artikel.

Dit heeft ook gevolgen voor de modellen van klimaatopwarming. Want meer algenbloei betekent dat er meer koolstof wordt vastgelegd voor stofwisseling en groei. Die koolstof kan niet meer in de vorm van CO2 de lucht in. Het zinkt op termijn af naar de zeebodem, in de vorm van uitwerpselen en dode algen. De invloed van gigantische ijsbergen op de opslag van koolstof in de Zuidelijke Oceaan is onderschat, zegt Bigg. Doordat ijsbergen algengroei stimuleren, remmen ze klimaatverandering.

In de toekomst zou die rol nog wel eens verder kunnen toenemen. Want door klimaatopwarming zullen er naar verwachting nog meer ijsbergen van het Antarctisch continent afkalven. Nu zijn dat er jaarlijks al tienduizenden, klein en groot. De helft van deze afgekalfde ijsmassa valt in de categorie ‘gigantisch’ (brokken langer dan 18,5 kilometer), zo berekende Bigg tien jaar geleden al (Journal of Geophysical Research, 4 maart 2006). Als er straks meer van die enorme drijvende bergen komen, betekent dat meer algengroei in de oceaan, en meer vastgelegd koolstof. Een negatieve terugkoppeling dus, een rem op klimaatopwarming.

„Het is een leuk idee”, reageert hoogleraar polaire meteorologie Michiel van den Broeke van de Universiteit Utrecht. Hij was niet betrokken bij het onderzoek. Van den Broeke vindt wel dat het onderzoek nog meer onderbouwing nodig heeft. „Want die is nu beperkt.” Bigg geeft toe dat de berekeningen, met name over de mate van koolstofopslag, een grote spreiding hebben. „We doen niet alsof we een accuraat getal hebben vastgesteld.” Meer onderzoek zou helpen, zegt hij.

IJzer bevordert algengroei

Dat ijsbergen de groei van algen stimuleren, was al langer bekend. Dat doen ze doordat ze tijdens hun trage smelten ultrakleine deeltjes ijzer afgeven. IJzer is cruciaal voor de groei van algen, maar in veel delen van de Zuidelijke Oceaan is er een tekort aan. Totdat er bijvoorbeeld een ijsberg langs komt.

IJsbergen hebben dat ijzer in een eerder leven opgepikt, toen ze nog gletsjer waren op het Antarctisch continent. In hun trage gang naar zee absorbeerden ze ijzerhoudend sediment, stof en steengruis in allerlei maten. Het smeltwater van een drijvende ijsberg, die honderden meters diep in het water kan steken, is zoet. Het heeft een lagere dichtheid dan het zoute zeewater en beweegt omhoog, naar de bovenste waterlaag, waar het zonlicht nog doordringt. Ook dat hebben de algen, naast ijzer, nodig voor hun groei.

De drie onderzoekers uit Sheffield volgden zeventien van die gigantische ijsbergen gedurende een periode van tien jaar – zoals ijsberg C16, die op het moment van onderzoek 50 kilometer lang was. Het volgwerk deden ze vanuit hun kantoor, op basis van satellietwaarnemingen. Op satellietfoto’s zagen ze in de stroomrichting van de ijsbergen aan hun voor- en achterkant vaak een lange groene pluim, in een verder blauwe zee.

De intensiteit van de groene kleur is omgerekend naar de hoeveelheid bladgroen, wat algen aanmaken voor fotosynthese en groei. „Zo’n pluim was vaak drie tot vier keer zo lang als de ijsberg zelf, soms wel tien keer zo lang”, zegt Bigg. Op plekken in zee waar een ijsberg was gepasseerd, hield zo’n pluim meestal een maand aan. Tot voor kort, zegt Bigg, was onderzoek naar het effect van zogeheten ijzerbemesting beperkt tot de directe omgeving van een ijsberg.

‘Wel wat kanttekeningen’

Hein de Baar, emeritus hoogleraar Oceanografie aan de Rijksuniversiteit Groningen, noemt het onderzoek „leuk”, maar heeft ook „wel wat kanttekeningen”. Hij heeft in het verleden rond Antarctica experimenten gedaan waarbij zeewater werd verrijkt met ijzer. Tien jaar geleden schreef hij, met een internationale groep van 33 collega’s, een overzichtsartikel over de tot dan toe wereldwijd uitgevoerde verrijkingsexperimenten (Journal of Geophysical Research, 28 september 2005). Een van de eerste dingen die een alg doet na toevoeging van extra ijzer, zegt De Baar, is meer bladgroen aanmaken. Maar dat hoeft niet automatisch tot een toename van de hoeveelheid algen te leiden. Meteen na toevoeging van extra ijzer zie je dat de al aanwezige algen meer bladgroen gaan produceren, legt De Baar uit. Dus als satellietbeelden uitwijzen dat er ergens in zee meer bladgroen komt, wijst dat niet meteen op meer algenbloei.

En als die er wel is, hoeft dat niet alleen door het extra ijzer te komen, zegt De Baar. Ook de stabiliteit van de bovenste waterlaag speelt een rol. Die neemt toe als er door het smelten van een ijsberg zoet water bij komt. Het soortelijk gewicht van de bovenste waterlaag neemt dan af. Waardoor die vervolgens moeilijker mengt met het zwaardere onderliggende water, ondanks de vaak sterke wind in de Zuidelijke Oceaan. Dit is gunstig voor de groei van algen, zegt De Baar. „In de ondiepere en meer stabiele bovenste laag krijgen ze gemiddeld meer zonlicht dan elders.” Dit was een van de belangrijkste bevindingen van die eerdere verrijkingsstudies, zegt De Baar.

Bigg realiseert zich dat algenbloei op meer manieren gestimuleerd kan worden. „Maar ijzer is in de Zuidelijke Oceaan wel de beperkende factor, en dus de kiem.”

De Utrechtse hoogleraar Van den Broeke plaatst het onderzoek in perspectief. De ijsbergen mogen dan een grotere rol spelen in de opslag van koolstof, de Zuidelijke Oceaan is maar één van de oceanen, en de oceanen zijn slechts één van de opslagplaatsen, naast bossen en continentale bodem. „Uiteindelijk gaat het misschien over 1 procent van de koolstofcyclus.” Maar, geeft hij toe, om klimaatopwarming beter te kunnen modelleren, is elke procent belangrijk.