Vissen en ongewervelde dieren hebben veel meer last van de gevolgen van warmer en zuurder zeewater dan tot nu toe bekend was. Dat is de conclusie van een onderzoek mede onder leiding van Katharina Alter, marien bioloog, op basis van een nieuwe analysemethode die is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.

Hoofdauteur Katharina Alter van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) vertelt waarom het van belang is om gepubliceerde studies naar de impacts van klimaatverandering samen te vatten en te analyseren.

“Om een beter begrip te krijgen van de algemene wereldwijde impact van klimaatverandering, berekenen marien biologen het effect op alle vissen of alle ongewervelde dieren samen. Maar de effecten die blijken uit verschillende individuele studies kunnen tegen elkaar wegvallen. Als ongewervelde dieren zoals slakken profiteren van een bepaalde verandering in de omgeving, terwijl andere ongewervelden zoals zee-egels eronder lijden, dan wordt het gemiddelde effect voor de weekdieren op nul gesteld, terwijl beide groepen verschillend worden beïnvloed.”

Het is zelfs zo dat slakken meer eten door de klimaatverandering en zee-egels minder. Alter: “Beide effecten zijn van belang en hebben bovendien een lawine-effect: grasalgen, het voedsel voor zee-egels, groeien meer terwijl de groei van kelp, het voedsel voor slakken, afneemt. Het verschil in voeding van de twee ongewervelden veroorzaakt een verschuiving in het ecosysteem van een door kelp gedomineerd ecosysteem naar een door grasalgen gedomineerd ecosysteem, waardoor de leefomgeving verandert voor alle andere dieren die in dit ecosysteem leven.”

Ecologische verschuivingen 

Samen met collega’s van Wageningen Universiteit en twaalf andere onderzoeksinstellingen uit de VS, Frankrijk, Argentinië, Italië en Chili ontwikkelde dr. Alter de nieuwe onderzoeksmethode die schijnbaar tegenstrijdige resultaten niet langer opheft, maar beide gebruikt om de gevolgen van klimaatverandering op de fitness van dieren te bepalen.

Voordat deze methode werd gebruikt, was bekend dat de opwarming van de oceaan en zuurder zeewater een negatief effect hadden op vissen en ongewervelde dieren op drie algemene manieren: hun overlevingskans wordt kleiner, hun metabolisme wordt verhoogd en de skeletten van ongewervelde dieren worden zwakker.

Met behulp van de nieuwe methode ontdekte de internationale groep mariene onderzoekers dat klimaatverandering negatieve effecten heeft op andere belangrijke biologische reacties van vissen en ongewervelde dieren: fysiologie, voortplanting, gedrag en fysieke ontwikkeling. 

Alter: “Omdat dit kan leiden tot ecologische verschuivingen die van invloed zijn op de structuren van mariene ecosystemen, zeggen onze resultaten dat klimaatverandering waarschijnlijk sterkere gevolgen zal hebben dan eerder werd gedacht.”

Beïnvloed

Toenemende kooldioxideniveaus in de lucht veroorzaken al tientallen jaren warmer en zuurder zeewater, een trend die zich naar verwachting in de toekomst zal voortzetten. Maar het is onbekend met welke snelheid en in welke mate.

Alter en haar collega’s berekenden de gevolgen van drie verwachte scenario’s van de toename van koolstofdioxide, en daarmee van oceaanopwarming en oceaanverzuring: extreme toename, gematigde toename met de huidige snelheid en – door mogelijke maatregelen – lagere toename. 

Alter: “Uit onze nieuwe benadering blijkt dat als de opwarming van de oceaan en de verzuring volgens de huidige trend doorgaan, tot 100 procent van de biologische processen in vissen en ongewervelde soorten zullen worden beïnvloed, terwijl eerdere onderzoeksmethoden veranderingen vonden in, respectievelijk, maar ongeveer 20 en 25 procent van alle processen.”

Bovendien toont het onderzoek aan dat maatregelen om de kooldioxideconcentraties in de atmosfeer te verminderen de veranderingen in biologische processen zullen helpen verminderen: in het scenario met lage concentraties koolstofdioxide zal 50 procent van de reacties bij ongewervelde dieren en 30 procent bij vissen worden beïnvloed.

Verborgen gevolgen 

De grote winst van de nieuwe methode is volgens Alter dat er meer details bekend worden over de effecten van klimaatverandering op soorten. “De nieuwe berekeningsmethode weegt de significante afwijking van de huidige toestand, ongeacht de richting ervan – gunstig of ongunstig – en telt deze als invloed van de opwarming en verzuring van het zeewater. Met onze nieuwe aanpak kun je het breedste scala aan gemeten reacties meenemen en effecten opsporen die in de traditionele aanpak verborgen bleven.”