Waarom de oceaan ons bestaan mogelijk maakt: 7 inzichten die iedereen moet kennen
De oceaan is het hart van de natuurlijke waterkringloop die minstens vier miljard jaar oud is. Door zijn extreme vervuiling heeft de mens deze kringloop ernstig verstoord. Dat heeft grote gevolgen. Daarom is er meer bewustwording, ‘ocean literacy’, nodig over de rol van de oceaan in ons leven en het effect van onze manier van leven op de gezondheid van de oceaan. Jan Stel belicht zeven basisprincipes die iedereen zou moeten weten.
De waterkringloop beschrijft de beweging van water in en aan het oppervlak van de aarde. Water is voortdurend onderweg en verandert van toestand: van vloeibaar naar damp en ijs en terug. Uit onderzoek van zirkoonkristallen dat in juni 2024 werd gepubliceerd in Nature Geoscience, is gebleken dat de waterkringloop tenminste vier miljard jaar oud is. Dit betekent ook dat er toen al continenten waren waar het regende. Regen is immers tijdelijk geleend oceaanwater. Dat zoete water bracht, evenals nu, allerlei voedingsstoffen mee terug naar de oceaan. Dat was en is cruciaal voor de ontwikkeling van het leven op de planeet.
Vanuit de ruimte is het duidelijk: de aarde is een waterplaneet. De omvang van de oceaan varieert afhankelijk van de grootte en de plaats van de continenten, een klein beetje. Dat hebben onze verre voorouders regelmatig meegemaakt toen er een gestage afwisseling van ijstijden was, waarbij oceaanwater als landijs werd opgeslagen. Dan daalde de zeespiegel tientallen meters.
Vanuit de ruimte is de aarde duidelijk een waterplaneet.
Dat het afgelopen jaar met zijn vele regenbuien het natste jaar ooit in de Lage Landen was, zal niemand verbazen. Wel bijzonder is dat we dit te danken hebben aan onze eigen klimaatverandering, die het gevolg is van vervuilende menselijke activiteiten. Door die vele activiteiten komt naast CO2 veel extra warmte vrij. Beide worden opgenomen door de oceaan die circa 71 procent van de aardoppervlakte beslaat. De oceanische ruimte warmt op. Het aantal hittegolven erin neemt snel toe. Hierdoor kunnen ‘waterbommen’ ontstaan, zoals die boven Centraal- en Oost-Europa en Valencia in 2024. Evenals de atmosfeer, kan de oceaan niet voortdurend als ons afvalputje worden gebruikt.
Basisprincipe 1: De aarde heeft één oceaan, de oceanische ruimte, met vele kenmerken
Als landdieren zien wij de oceaan vaak als een oppervlak waarover wij ons voortbewegen met een schip. In werkelijkheid is de oceaan gemiddeld 3.796 meter diep. Het oppervlak ervan verbergt bergketens, vulkanen, grote vlaktes en diepzeetroggen. De oceaan is het hart van de waterkringloop, waardoor ze verbonden is met de meren, rivieren, beekjes en het grondwater op het land.
Door de wind ontstaan er stromingen aan het oppervlak van de oceaan, zoals de Golfstroom of Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Deze stroming transporteert naar onze contreien. Door onze klimaatcrisis vertraagt de Golfstroom. Dat heeft grote gevolgen voor ons en het zeeleven. De Golfstroom maakt deel uit van een mondiaal systeem: ‘de thermohaliene circulatie’ of een ‘lopende band’ in de oceanische ruimte. Deze circulatie wordt aangedreven door verschillen in temperatuur en zoutgehalte. Eén rondje duurt ongeveer duizend jaar, waardoor de oceaan ook een ‘geheugen’ heeft. Dat is de vierde dimensie van de oceanische ruimte.
In de afgelopen decennia is duidelijk geworden dat er grenzen zijn aan het ge- en misbruik van de oceaan door de mens. We vissen de zee leeg en gebruiken haar als afvalputje. Vooral na de Tweede Wereldoorlog is, door de snelle bevolkingsgroei en de stijging van de welvaart, het gebruik ervan explosief toegenomen. Helaas blijven beheer en bescherming achteroplopen.
Basisprincipe 2: De oceaan en het oceaanleven creëren de kenmerken van de aarde
Door een geologische bril zie je dat de oceaan en het leven erin, het land domineren. De meeste gesteenten die wij zien zijn eens als sediment in de oceaan afgezet. Zo zijn de beroemde witte kliffen van Dover door miljarden microscopisch kleine zeedieren gemaakt. De huidige kust is door de zee gevormd. De oceaan is ook het grootste reservoir van koolstof op aarde.
Basisprincipe 3: De oceaan heeft een grote invloed op het weer en het klimaat
De oceanische ruimte is de motor van het klimaat, terwijl de poolgebieden de koeltorens zijn. De oceaan speelt een hoofdrol in drie mondiale kringlopen: die van water, koolstof en energie. Hij absorbeert negentig procent van de door de mens extra uitgestoten warmte en een derde CO2. Zeeplanten produceren tenminste de helft van alle zuurstof.
Koppelingen tussen processen in de oceaan en de atmosfeer, zoals het El Niño- en La Niña-verschijnsel, bepalen belangrijke mondiale en regionale weerpatronen. Veranderingen in het oceaan-atmosfeersysteem leiden tot veranderingen in het klimaat doordat, bijvoorbeeld, de straalstroom van plaats verandert en vaker voor blokkades zorgt.
Basisprincipe 4: De oceaan maakt de aarde bewoonbaar
Het leven op aarde ontstond zo’n vier miljard jaar geleden in de oceaan. De eerste twee miljard jaar ging het om kleine, relatief eenvoudige ééncellige wezens. Dit leven produceerde zuurstof, toen een giftig gas dat door de oxidatie van ijzermineralen werd vastgelegd in ijzerafzettingen. Na de zuurstofcrisis ontstond er, zo'n 2,4 miljard jaar geleden, een zuurstofrijke atmosfeer, zoals we die nu kennen. Het is zeer waarschijnlijk dat het meercellige, complexe leven meerdere keren in de oceaan is ontstaan, bij warmwaterbronnen. De oudste sporen hiervan zijn 2,1 miljard jaar oud.
Pas 635 miljoen jaar geleden begon het leven zoals we dat nu nog kennen, zich te ontwikkelen in de oceaan. De eerste landdieren ontstonden 363 miljoen jaar geleden. Daarna volgden de zo tot de verbeelding sprekende dinosaurussen, zoogdieren en vogels en, 7 miljoen jaar geleden, mensen. Uiteindelijk bleef Homo sapiens, de zelf benoemde ‘verstandige mens’, als enige over. Alle huidige dieren en planten stammen af van organismen die in lang vervlogen tijden in de oceaan leefden.
Al die tijd leverde de oceanische ruimte water, zuurstof en voedingsstoffen, die een voorwaarde zijn voor het huidige leven op aarde. In dit perspectief zijn landdieren en dus ook mensen, voor 86 procent afhankelijk van zuurstof die in het verleden in de oceaan is gevormd. Bovendien matigt de oceaan het klimaat, waardoor de planeet bewoonbaar blijft voor ons en hopelijk ook voor de komende generaties. Onze snelle klimaatcrisis is uniek in de geschiedenis van de planeet.
Elk jaar registreren wetenschappers nog nieuw oceaanleven, zoals deze in 2020 ontdekte Zeeslak van Ørland.
Basisprincipe 5: De oceaan ondersteunt een grote diversiteit aan leven en ecosystemen
De oceanische ruimte is het grootste en opvallendste ecosysteem van de planeet, die er vanuit de ruimte uitziet als een mooie blauwe parel. Deze geheimzinnige en slecht bekende ruimte barst van het leven, waarvan wij het meeste niet kennen. De biodiversiteit erin is gigantisch. Negentig procent van het gewicht van de mariene biomassa bestaat uit onzichtbare micro-organismen, zoals virussen, bacteriën, archaea, protisten en schimmels. Eén liter zeewater bevat tien miljard virussen en één miljard bacteriën. Ze reinigen de oceaan, bestrijden ziektes en zijn essentieel voor de ecosystemen om voedsel en de voedingsstoffen op te nemen.
De oceanische ruimte wordt vanaf het oppervlak, waar het leven rijkelijk aanwezig is, verdeeld in verschillende zones, zoals de schemerzone en de diepzee. Hoe het leven zich daarin verspreidt, hangt af van abiotische factoren, zoals zonlicht, zuurstof, het zoutgehalte, de temperatuur en zuurtegraad, voedingsstoffen, druk en stromingen. De verkenning van de diepere delen van de oceaan leidt voortdurend tot verrassende ontdekkingen. Veel onderzoek wordt gecoördineerd binnen het UN Ocean Decade for Sustainable Development (2021-2030).
De diepzee begint op een diepte van 200 meter, de maximale diepte waarop het zonlicht kan doordringen. Ze beslaat 65 procent van het oppervlak van de aarde en 95 procent van het volume van de oceaan. In de diepzee zijn sommige ecosystemen, zoals die van de bekende hydrothermale bronnen, afhankelijk van chemische energie. Hoewel de diepzee nauwelijks verkend is zijn er toch plannen. om er mangaanknollen te gaan winnen. Deze knollen bevatten kostbare metalen, zoals koper, nikkel, kobalt en zeldzame aardmetalen die nodig zijn voor onze duurzaamheidstransitie.
Basisprincipe 6: De oceaan en de mens zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden
De oceaan beïnvloedt het leven van iedereen. Hij levert nu de helft van de zuurstof die wij inademen. Bovendien levert de oceaan, grondstoffen en voedsel, en regelt hij het weer en klimaat. We gebruiken zijn oppervlak al duizenden jaren als zeeroutes, en halen er al eeuwenlang mineralen, energie en medicijnen uit. De oceaan biedt ons enorme ecosysteemdiensten, zoals afvalzuivering en kustbescherming.
We leven graag aan de rand van de oceaan. Volgens de Verenigde Naties leeft meer dan de helft van de wereldbevolking niet verder dan honderd kilometer van de kust. Dat is begrijpelijk maar onhandig, gezien de komende door ons veroorzaakte snelle zeespiegelstijging.
Kalkvormende organismen krijgen het moeilijk in een verzurende oceaan.
Menselijke activiteiten zijn op allerlei manieren van invloed op de gezondheid van de oceaan. Dat is altijd zo geweest. Sinds de Britse industriële revolutie en vooral na de Tweede Wereldoorlog, begon dit uit de hand te lopen. CO2-vervuiling leidt tot opwarming, verzuring van de oceaan en tot een snelle stijging van de zeespiegel. Bovendien tast de introductie van duizenden chemische stoffen als pesticiden, kunstmest en plastic, zowel de biodiversiteit als de gezondheid van de oceaan aan.
Basisprincipe 7: De oceaan is nauwelijks verkend
In juli 2024 was 26,1 procent van de oceaanbodem nauwkeurig in kaart gebracht binnen het internationale Seabed 2030-project, van de Japanse Nippon Foundation en GEBCO. Dat staat voor de General Bathymetric Chart of Oceans. Het is de bedoeling dat de topografie van de oceaanbodem over vijf jaar in kaart is gebracht, met een resolutie van 100X100 meter. Dat is nog niet genoeg om bijvoorbeeld de brokstukken op te sporen van de sinds 8 maart 2014 verdwenen Boeing 777 MH370, van Malaysia Airlines.
Dergelijke kaarten zijn dringend nodig, omdat we aan het mogelijke begin staan van een nieuwe fase in de exploitatie van de oceanische ruimte door de bioprospectie van de mariene biodiversiteit en de diepzeemijnbouw.
Voor het gebruik van de biodiversiteit (medicijnen) is in maart 2023 het nieuwe VN-verdrag, voor de Bescherming van Biodiversiteit op Volle Zee (Agreement on Marine Biodiversity of Areas beyond National Jurisdiction, BBNJ) opgesteld dat nog niet van kracht is. Wat de diepzeemijnbouw betreft is de weerstand ertegen groot en zijn er nog steeds geen bindende regels opgesteld binnen het VN-zeerechtverdrag.
Jan Stel is paleontoloog en oud-hoogleraar Ocean Space and Human Activity, Universiteit Maastricht, Nederland.
Het BBNJ bevat ook de afspraak om dertig procent van de open oceaan te beschermen. Eigenlijk is dit een hele bizarre afspraak. We beschermen dan immers een zeegebied tegen onszelf. Van Homo sapiens, de zelfverklaarde ‘verstandige mens’, zou je toch een verstandigere omgang met de natuur, waaruit we voortkomen en waarvan we een onderdeel zijn, verwachten.
