Kustwateren worden over de hele wereld steeds donkerder. Deze verduistering – een verandering in de kleur en helderheid van het water – kan grote problemen veroorzaken voor oceanen en hun bewoners.

Enkele van de oorzaken van de verduistering van de oceaan zijn goed bestudeerd: mest kan bijvoorbeeld in het water terechtkomen en een algenbloei veroorzaken of boten kunnen slib opwellen dat het licht blokkeert. Maar over andere oorzaken is minder onderzoek gedaan.

Tijdens zware regenval kan organisch materiaal – voornamelijk van rottende planten en losse grond – in de oceanen terechtkomen als een bruine, licht blokkerende pap. Dat proces is goed gedocumenteerd in rivieren en meren, maar is grotendeels over het hoofd gezien in kustgebieden.

Een grootschalig experiment met vaten en turfextract

Maren Striebel, een aquatisch ecoloog bij het Coastal Ocean Darkening-project, toonde de kracht van dit fenomeen in een grootschalig experiment. Ze vulde met haar team enorme metalen vaten met water, fytoplankton en slib. Ze haalden een bruine vloeistof uit turf die de opgeloste organische stof die in kustwateren wordt aangetroffen moest voorstellen. Het team stopte lage, gemiddelde en hoge concentraties van de vloeistof in de vaten en hingen er lampen boven om de zonnestralen na te bootsen.

Gedurende de eerste paar weken verminderde het turfextract het vermogen van het licht om in het water door te dringen met respectievelijk 27 procent, 62 procent en 86 procent voor de lage, gemiddelde en hoge concentraties. Het fytoplankton leed onder het gebrek aan licht, vooral in de medium- en hooggeconcentreerde vaten. Maar misschien nog belangrijker: de organische stof zorgde er niet alleen voor dat de ruwe biomassa van fytoplankton daalde; ze bevoordeelde ook sommige soorten boven andere.

Winnaars en verliezers in het ecosysteem

Omdat fytoplankton de basis vormt van voedselwebben in de oceaan, kan dit grote gevolgen hebben. Sommige soorten zoöplankton hebben zich bijvoorbeeld aangepast om één soort fytoplankton te eten. Elke verandering in de samenstelling van het fytoplankton kan leiden tot winnaars en verliezers in het hele ecosysteem.

Het verdonkeren van de kustwateren kan zo in de loop van de tijd wijdverbreide effecten hebben die verder gaan dan die voor micro-organismen. Een verminderde beschikbaarheid van licht, zou gunstig zijn voor wezens die niet afhankelijk zijn van zicht om te jagen, zoals kwallen. En het zou een belemmering vormen voor soorten die beter jagen wanneer ze kunnen zien, zoals vissen.

Naarmate het experiment vorderde, verdween de troebelheid van het water toen licht en microscopisch kleine levensvormen de opgeloste organische stof begonnen af ​​te breken, waardoor het fytoplankton volledig kon herstellen. Maar in de echte wereld is zoiets onwaarschijnlijk. In het experiment werd het water verontreinigd met één enkele toevoeging van het turfextract. Maar onder normale omstandigheden zou regen opgelost organisch materiaal in de oceaan blijven dumpen.

Volgens onderzoek van wetenschappers in Noorwegen kan verduistering van kustwateren ook een uitgesproken chemisch effect hebben. Zonlicht breekt samen met verschillende micro-organismen enkele giftige chemicaliën af, waaronder methylkwik. Dat kan in waterwegen terechtkomen. De Noorse studie toonde aan dat als licht minder goed in het water kan doordringen, methylkwik langer blijft hangen – waardoor de vervuilende stof mogelijk genoeg tijd heeft om door de voedselpiramide via vissen en uiteindelijk in mensen te belanden.

Al zeker 100 jaar bezig in de Noordzee

Hoewel onderzoekers pas nu de effecten ervan in detail beginnen te bestuderen, zijn er sterke aanwijzingen dat de verdonkering van kustwateren al een hele poos aan de gang is. Volgens een studie uit 2019 van de bioloog Anders Frugård Opdal en zijn collega’s aan de Universiteit van Bergen in Noorwegen is de Noordzee de afgelopen 100 jaar beduidend donkerder geworden.

Deze verdonkering heeft mogelijk al tot drie weken vertraging veroorzaakt in de gebruikelijke bloei van fytoplanktons in de Noordzee, die plaatsvindt wanneer het daglicht en een instroom van voedingsstoffen toeneemt. De timing van deze bloei is essentieel voor sommige soorten, zoals vissen die afhankelijk zijn van fytoplankton als voedsel wanneer ze paaien.

Milieuregels met betrekking tot het gebruik van kunstmest en inspanningen om de uitstoot van broeikasgassen aan te pakken, betekenen dat de situatie op sommige plaatsen – zoals de Noordzee, delen van Noord-Amerika en de Middellandse Zee – al verbetert. Daar blijft het water op hetzelfde niveau van troebelheid of wordt het zelfs helderder. Maar dergelijke verbeteringen zijn niet overal het geval.