Arctische regio overschrijdt chemisch kantelpunt: Nitraatverlies bedreigt de hele mariene voedselketen

Het slinkende zee-ijs van het Arctisch gebied heeft blijkbaar een drempelwaarde overschreden waarvan bijna geen terugkeer meer mogelijk is.

Dat is de conclusie van een nieuwe studie van de University of Edinburgh, waarin meer dan 20 jaar aan meetgegevens uit de Framstraat is geanalyseerd, de zeecorridor tussen Groenland en Spitsbergen waardoor Arctisch water naar de Atlantische Oceaan stroomt.

Centraal in het onderzoek staat nitraat: een voedingsstof die essentieel is voor plankton. Plankton vormt op zijn beurt de basis van elke mariene voedselketen. Zonder voldoende plankton ontbreekt het vissen, zeevogels, zeehonden en walvissen aan een voedselbron.

Meer licht, minder voedingsstoffen

Lange tijd gingen onderzoekers ervan uit dat minder ijs gunstig zou kunnen zijn voor het Arctische ecosysteem: meer zonlicht in het water zou de algengroei bevorderen. Maar juist dit effect keert zich om in het tegendeel. De meetgegevens tonen een duidelijke verandering vanaf ongeveer 2009: sindsdien daalt de nitraatconcentratie in het water gestaag, gelijktijdig met de versnelde ijssmelt.

Het mechanisme hierachter staat bekend als “benthische denitrificatie”: door het extra zonlicht ontstaan grotere algenbloei, die afsterft en naar de zeebodem zinkt. Bij de afbraak door microben wordt zuurstof verbruikt. In deze zuurstofarme zones zetten gespecialiseerde micro-organismen nitraat om in stikstofgas, dat permanent uit het ecosysteem verdwijnt. Vooral ondiepe kustgebieden, die bijna de helft van de Noordelijke IJszee uitmaken, worden hierdoor getroffen.

Gevolgen voor vissen, walvissen en het klimaat

In voedselarme wateren krijgen kleinere planktonsoorten de overhand, die minder energie leveren aan grotere dieren in de voedselketen. Dit zou op middellange termijn een aanzienlijke impact kunnen hebben op visbestanden, zeevogels, zeehonden en walvissen in de Noord-Atlantische Oceaan, en daarmee ook op de commerciële visserij.

Studieleider Raja Ganeshram spreekt daarom van een mogelijk «kantelpunt» in het arctische ecosysteem. De gevolgen reiken echter nog verder: plankton neemt tijdens de groei CO2 op uit de atmosfeer. Minder plankton betekent een verzwakte natuurlijke klimaatrem in de Noordelijke IJszee, juist daar waar de klimaatverandering al het snelst toeslaat.

Nauwelijks omkeerbaar

Wat de studie bijzonder verontrustend maakt: zolang het zee-ijs blijft verdwijnen, lijkt deze ontwikkeling niet meer terug te draaien. De Noordpool lijkt zich blijvend te veranderen van een lichtbeperkt naar een voedingsstofbeperkt ecosysteem. Dat is een fundamentele verschuiving met onvoorspelbare gevolgen voor wilde dieren, visserij en het wereldwijde klimaat.