In de oceaan wordt jaarlijks vijftig petagram (vijftig duizend keer een miljard kg) aan koolstof vastgelegd door primaire productie (fotosynthese). Dit is ongeveer evenveel als op land. Maar op land is zo’n tweehonderd keer meer levende biomassa aanwezig dan in zee. Dat betekent automatisch dat de biomassa in de zeeën en oceanen sneller sterft. Al dat sterven kun je dan maar beter gebruiken. Voor de wetenschap wel te verstaan.
Nergens is zoveel dood als op de zeebodem. Ze is ermee bezaaid; ze bestaat eruit. Met name harde delen van kalk, silicaat of organisch materiaal, gevormd door eencellige organismen. Veel anders komt er niet, afgezien van wat klei dat vanaf het land door de wind over de hele oceaan wordt verspreid. In de buurt van de continenten liggen ook grote hoeveelheden klei en zand die met organische resten van organismen door rivieren zijn aangevoerd. Oceaanbekkens zijn in deze zin enorme taartvormen die zich langzaam, jaar op jaar vullen met wat er maar in neervalt. Triljarden eencelligen, die nu honderden of zelfs duizenden meters opgestapelde oceaanbodemmodder vormen, zijn de afgelopen honderden miljoenen jaren op de zeebodem neergedwarreld, niet lang nadat ze de dood hadden gevonden.
Palmen op de pool
Tien jaar geleden namen onderzoekers van de Universiteit Utrecht deel aan een grote expeditie in de Noordelijke IJszee. Ze verzamelden boorkernen uit de oceaanbodem. In materiaal van 56 miljoen jaar oud bleken fossielen te zitten van tropische algen en zelfs palmen, die het toentertijd blijkbaar prima naar hun zin hadden rond de geografische Noordpool. Let wel: die regio lag toen praktisch in dezelfde geografische positie als nu. Het zeewater aan de Noordpool was warmer dan 20 graden, net als rond Antarctica. Zwemmen in de bloedhete tropische wateren was waarschijnlijk helemaal geen pretje. De fossielen in de zeebodem bieden dus uniek inzicht in hoe de biologie reageerde op veranderingen in de omstandigheden van het klimaat en hoe deze klimaatveranderingen zich manifesteerden in de oceaan.
We zijn er aan gewend dat wij als mens onze leefomgeving hebben gevormd naar onze behoeften, maar onze invloed op de natuur heeft allerlei bijeffecten. Zo neemt door de verbranding van fossiele brandstoffen de CO2-concentratie in de atmosfeer sterk toe, wat leidt tot klimaatopwarming. De bijeffecten van menselijke invloed op de zee worden pas de laatste tien jaar serieus onderzocht. Ook de zee warmt op. Verder lost CO2 uit de atmosfeer op in zeewater. Ongeveer 40 % van de ‘menselijke CO2’ is in zee verdwenen en vormt daar een zuur, waardoor de pH daalt. Verder komen door menselijk handelen vervuilende stoffen de oceaan in, net als meststoffen die op land uitspoelen. In combinatie met klimaatverandering leidt dit tot zuurstofgebrek in diepere waterlagen. Opwarming, verzuring en zuurstofgebrek, zeker in combinatie, hebben bijna zeker een groot effect op de biologie in de oceaan. Maar welk effect?
De zeebodem kan antwoorden geven. We kunnen aan de hand van de gesteentelagen onderzoeken hoe omstandigheden door de tijd heen veranderden, welke gevolgen het had voor de biologie, hoe het systeem zich weer herstelde en hoe lang dat duurde. Uiteraard biedt het verleden geen garanties voor de toekomst. De staat van de wereld is nooit zo geweest als nu en de CO2-concentratie is waarschijnlijk nog nooit zo snel gestegen als in de afgelopen decades. Maar er zijn door natuurlijke oorzaak wel degelijk perioden geweest waarin de temperatuur ook snel steeg, de oceanen verzuurden en zuurstof gebrek ontstond. Soms in combinatie, soms los van elkaar. Er ligt dus een enorme schat aan informatie opgeslagen onder de zeebodem die ons een idee kan geven wat er in de toekomst wellicht gaat gebeuren.