Coccolithofoor Emiliania hyxleyi past zich snel aan bij hoge CO2-levels

Coccolithofoor Emiliania hyxleyi past zich snel aan bij hoge CO2-levels


Opnieuw goed CO2-nieuws uit de oceanen van de belangrijkste planktonsoorten, de coccolithoforen met kalkhoudend skelet uit zowel Evolution als Nature Geoscience.
De coccolithofoor Gephyrocapsa oceanica toont na 670 generaties selectie en evolutie in een hoog CO2-milieu van 1000 ppm CO2 in de atmosfeer dat ze sneller groeien dan bij huidige concentratie, ze leggen dus méér koolstof vast. De pH van het oceaanwater ligt dan op 7,8 en is minder basisch (zuur is pH lager dan 7, oceaan-pH is nu 8,1). Coccolithoforen zijn planktonsoorten met kalkskelet, de basis van het ecosysteem van de zee. Zij maken deel uit van de (oceanische) koolstofcyclus, het afgestorven organisch materiaal zinkt naar de zeebodem en wordt daar sediment.

Ideale proefkonijnen snelle evolutie
Dankzij hun korte generatietijd zijn ze ideaal proefkonijn om snelle evolutie op te testen bij snelle milieuveranderingen. Over deze zogenaamde contemporary evolution schreef ik in EOS het artikel ‘Nieuwe Soorten klaar terwijl u wacht’, het vormt een makkelijk leesbare instap in het thema van evolutie die sneller verloopt dan gedacht.

De coccolithofoor Emiliania huxleyi toont na 500 generaties in een hoog CO2-milieu een zelfde reactie: snellere fotosynthese, primaire productie, groei en dus fixatie van koolstof. Bij plotse blootstelling van niet-aangepaste cultures aan (ruim twee maal) hogere CO2-concentraties neemt het vermogen van calcificatie- vastleggen van kalk- af. Maar bij aangepaste cultures ligt dit weer 50 procent hoger ten opzichte van de controlegroepen. De onderzoekers in Nature Geoscience concludeerden dan ook:

We suggest that contemporary evolution could help to maintain the functionality of microbial processes at the base of marine food webs in the face of global change.

Limiterende factor voor ééncelligen bij het vastleggen van CO2 is natuurlijk wel het nutriëntengehalte van de oceanen, met name van ijzer op het zuidelijk halfrond.

Zijn CO2-experimenten wel realistisch?
In media vergroten activistsiche onderzoekers als Oeve Hoegh Gouldberg steeds de risico’s uit van de dalende pH van het zeewater voor het mariene leven door hogere CO2-concentraties: oceaanverzuring zou de ‘gemene tweeling van global warming’zijn. Met name voor organismen als koraal en kalkhoudend plankton dat kalk vastlegt. Korte experimentele studies van enkele weken waar organismen plotseling worden blootgesteld aan een drievoudige CO2-concentratie laten bij sommige koraalsoorten zien dat zij geen kalk meer kunnen vastleggen, en Nemo zou zich zelfs willoos door een haai laten opslokken.

Maar deze – in media vaak uitvergrote- studies tonen eerder een stressreactie dan een natuurlijke reactie op geleidelijk hogere CO2-levels. Vergelijk het met de plotse stresspulsen van een El Nino, waarbij zeewater plots 2 graden warmer is: dan sterven de algen waarmee koraal in symbiose leeft. Terwijl we weten dat bij drievoudige CO2-concentraties als in de Jura bij hogere zeetemperaturen de zee vol zat met koraal.

Contrast echte natuur en versie natuur milieubeweging
Bij geleidelijke opwarming is ruim voldoende tijd voor eencellige organismen voor aanpassing. Aanpassen, daar zijn ze al vele honderden miljoenen jaren een kei in, in een wereld waar CO2-levels varieerden tussen 180 ppm in de IJstijden tot 6000 ppm in vroegere geologische tijdperken. De reactie van de echte natuur is kortom boeiender dan de voorspelbare reactie van milieuclubs als de Natural Resources Defense Council over ‘Ocean Acidification, the Other CO2-problem‘

Ocean acidification (OA) is the quiet tsunami of environmental degradation. Within a few decades, OA may devastate some marine ecosystems and threaten the productivity of our fisheriesWhen we burn oil, coal, or gas, scientists have recently shown, we are transforming the fundamental chemistry of the oceans, rapidly making the water more acidic

Zoals ik ook al in hoofdstuk 6 schreef van Marcel’s De Staat van het Klimaat, is de verwachte pH-daling door langzaam stijgende CO2-concentraties over een eeuw een fractie van de NATUURLIJKE VARIATIE van pH in estuaria PER DAG als gevolg van fotosynthese en respiratie van zeewieren en ander plantaardig leven.

Gerelateerd: