De koraalriffen zijn in gevaar! Het grootste gevaar is de stijgende koolstofdioxide concentratie in de atmosfeer. Een kwart van de uitgestoten CO₂ lost op in de oceanen. Hiermee komen er minder bouwstenen voor het koraal beschikbaar. Een verdubbeling van de huidige concentratie zou het koraal zelfs langzaam doen oplossen. Jacob Silverman en co-auteurs ( Carnegie Instituut in Californië en de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem) publiceerden dit onderzoek onlangs in Geophysical research letters.

Zuurdere oceanen

Het skelet van de koralen bestaat uit aragoniet (een calciumcarbonaat zoals ook calciet). Voor hun skeletbouw zijn ze afhankelijk van factoren zoals de watertemperatuur, hoeveelheid licht, waterdiepte, maar ook de zuurgraad van het water. Dat laatste is de afgelopen honderden jaren aan het veranderen: de zuurgraad (pH) is al gedaald van 8,2 naar 8,1 door de stijgende CO₂ concentratie. En als dat zo doorgaat, zal de pH nog verder dalen. Aan het einde van de 21e eeuw is de daling mogelijk al 0,4.

Dit is een kleine daling op het eerste gezicht. De pH is echter een negatief logaritmische schaal. Zonder in wiskundig detail te treden betekent dat afname niet zo klein is als het lijkt. Door een toename van CO₂ in de atmosfeer lost er ook meer op in de oceanen. Er vormen zich meer waterstofionen (H⁺) in de oceanen: de oceaan wordt zuurder. Via een evenwichtsreactie komen er minder carbonaat ionen (CO₃^2-) beschikbaar voor de kalkschaalbouwende organismen. Het CO₃^2- wordt samen met een deel van het H⁺ namelijk gebruikt om HCO₃^- te vormen.

Koolstofdioxide

De huidige CO₂ concentratie in de atmosfeer is ongeveer 385 ppm (deeltjes per miljoen). Voor de industriële revolutie was het slechts 280 ppm. Tegenwoordig is er in het water in de oceanen nog voldoende CO₃^2- aanwezig. Maar met de toename van CO₂ neemt dat af. Op het moment dat er onvoldoende CO₃^2- in het water zit, zal het ergens anders vandaan komen. Kalkschaalbouwende organismen zijn dan een goede bron. Oftewel: ze lossen op.

De wetenschappers hebben nu becijferd dat dit punt ongeveer bij 560 ppm bereikt kan worden na een studie van de data van bijna 10.000 riffen op aarde. Daarbij hebben ze gecorrigeerd voor het temperatuurseffect. Koralen groeien immers beter bij een bepaalde temperatuurrange. Verder blijkt dat vandaag de dag de koralen al meer moeite hebben met het bouwen van hun kalkskelet (20-40% langzamer dan voor de industriële revolutie). Toen Silverman en collega’s het bleken van de koralen ook meenamen in hun berekeningen, bleek dat het nu zelfs al 60-80% langzamer gaat.

Een eerdere studie dit jaar toonde ook al aan dat de koralen in het Great Barrier Reef in Australië al de gevolgen ondervinden van de stijgende CO₂ concentratie. Er zijn minder bouwsteentjes voor het koraal en dus groeien ze minder snel.

Uitsterving?

De verwachting is dat veel koralen het loodje zullen leggen. Algen nemen de plaats in van de koralen. Tot het uitsterven van de koralen zal het niet komen. In de aardse geschiedenis hebben koralen al vele perioden van stress doorgemaakt. Ook wat betreft hoge CO₂ concentraties. In het Krijt was de CO₂ bijvoorbeeld vele malen hoger dan nu. Toen waren er gewoon koralen te vinden en zelfs koraalriffen. Zorgen om niets en probleem opgelost? Niet helemaal, want de stijging van de CO₂ concentratie is bijzonder snel, ook ten opzichte van het verleden. Veel koralen zullen het moeilijk krijgen en zich niet snel genoeg kunnen aanpassen. Voor deze koralen wacht de dood.

Koralen die op een diepte van 3000 m leven zullen minder te lijden hebben, want de temperatuur zal daar niet zo snel stijgen als die van het oppervlaktewater. Ze hebben dan ook een betere overlevingskans. Het effect van een zuurdere oceaan op deze koralen? Iets voor toekomstig onderzoek wellicht.

Referentie:

Silverman et al., 2009. Coral reefs may start dissolving when atmospheric CO₂ doubles. Geophysical research letters 36: L05606.