Ik laat het anker van de dinghy onder de rood gestreepte rotsen van Maug vallen. De onbewoonde eilandengroep is een van de meest afgelegen van de Mariana-eilanden, dit zijn gebieden van de Verenigde Staten in de westelijke Stille Oceaan. De drie steile, haakjesvormige eilanden van Maug vormen de top van een onderwatervulkaan.
Maug, onderdeel van het Marianas Trench Marine National Monument, is een van een reeks onderwater vulkanen - sommige actieve en spuitende modder, zwavel en koolstofdioxide - met een aantal van 's werelds meest spectaculaire geologie. Een nabijgelegen zeeman herbergt het enige bekende zwavelmeer aan deze kant van Jupiter. En Maug is de enige plaats ter wereld waar vulkanische openingen onder water koolstofdioxide uitstoten in een tropische, ondiep wateromgeving.
Met een masker en vinnen glij ik het water in en zwem naar het noorden voor een korte reis naar de toekomst van onze oceanen.
Terwijl ik tegen de stroming langs de binnenste oever van het oostelijke eiland begin te peddelen, zie ik overvloedige kleine vissen en veel koraalkoppen gewassen in pastelblauw, roze en wit. Dan wordt het water warmer en troebeler en is er steeds minder koraal. Nog 100 voet en ik begin kleine bubbels op te zien stijgen in barsten uit de kleine rotsen op de bodem, die bedekt zijn met bruin slijm, cyanobacteriën genoemd. De kleine vissen verdwijnen, een teken dat de waterkwaliteit verandert.
Waar de bellen naar buiten komen, is de pH van het water 6, 07, een zuurgraad die al het leven in de oceanen zou doden. Op een paar meter afstand, waar ik zwem, zijn de zure emissies verdund tot een pH van 7, 8, wat wetenschappers voorspellen dat oppervlaktewater in een halve eeuw gemiddeld zal zijn.
Dit is de doodszone - donker en onheilspellend en geen mooi gezicht. Maar het is volkomen fascinerend voor Rusty Brainard, hoofd van de Coral Reef Ecosystems Division van de National Oceanic and Atmospheric Administration, die in 2003 bij de eersten was om er doorheen te zwemmen. reageren op een verzurende oceaan.
Sinds de industriële revolutie hebben mensen een verbijsterende 500 miljard ton koolstofdioxide (CO2) uitgestoten in de atmosfeer. Dit warmte-invangende gas zorgde ervoor dat de planeet - die klaarstond voor 100.000 jaar koeling aangedreven door variaties in de baan van de aarde - in plaats daarvan warmer werd.
Ken Caldeira, een wetenschapper op het gebied van klimaatverandering aan het Department of Global Ecology van de Carnegie Institution aan Stanford University, zegt dat we 30 miljard ton CO2 per jaar uit de verbranding van kolen en olie spuwen, plus nog eens 7 miljard ton uit de indirecte effecten van ontbossing en cement maken. Ter vergelijking, zegt hij, is de natuurlijke CO2-productie uit vulkanische openingen, in de lucht en in het water, ongeveer een half miljard ton per jaar.
Ongeveer een derde van de CO2 die is uitgestoten sinds het jaar 1800 is opgenomen door de oceanen, wat betekent dat ons klimaat niet zo heet is als anders het geval zou zijn. Maar wat goed is voor ijsberen is niet goed voor koralen: CO2 in het water verandert in koolzuur, waardoor de zuurgraad in de bovenste 300-voetlaag van de oceaan met 30 procent is toegenomen.
Een NOAA-wetenschapper onderzoekt het rif boven een kolonie Porites rus langs de oostkant van de centrale open lagune op Maug Island in het Gemenebest van de Noordelijke Marianen. (Foto's met dank aan NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto door Jake Asher) 
Naarmate oceaanwater zuurder wordt, moeten koralen en schelpdieren meer energie verbruiken om hun calciumcarbonaatschelpen te maken, een proces dat bekend staat als verkalking. (Foto's met dank aan NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto door Benjamin Richards) 
Veel riffen worden al gestrest door temperatuurpieken die koraalkolonies doden in een proces dat bleken wordt genoemd en door het overmatig oogsten van vissen die koraal-verstikkende algen onder controle houden. (Foto's met dank aan NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto door Benjamin Richards) 
Ondergrondse gasbellen uit een hydrothermische ontluchtingslocatie langs de oostelijke rand van de centrale open lagune op Maug Island. (Foto's met dank aan NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto door Benjamin Richards) 
Benthische gemeenschappen in de buurt van een hydrothermische ventilatieplaats langs de oostelijke rand van de centrale open lagune op Maug Island. (Foto's met dank aan NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto door Benjamin Richards) Naarmate oceaanwater zuurder wordt, moeten koralen en schelpdieren meer energie verbruiken om hun calciumcarbonaatschelpen te maken, een proces dat bekend staat als verkalking.
"De snelheid waarmee koralen groeien in het Great Barrier Reef is al in minder dan 20 jaar met 15 procent gedaald", zegt Ove Hoegh-Guldberg, directeur van het Centre for Marine Studies aan de University of Queensland, Australië. "In dit tempo zullen koralen waarschijnlijk over 25 jaar beginnen af te nemen." Halverwege de eeuw zal de berekening dalen tot minimale niveaus - waarin koraalgroei nauwelijks waarneembaar is - berekend in een artikel gepubliceerd in Science in december. 2007.
Veel riffen worden al gestrest door temperatuurpieken die koraalkolonies doden in een proces dat bleken wordt genoemd en door het overmatig oogsten van vissen die koraal-verstikkende algen onder controle houden. "Er is niet veel van een afname van de verkalking van het rif nodig voor koraalriffen om af te brokkelen en weg te eroderen, " legt Hoegh-Guldberg uit. "Dat laat alle vissen en de soorten die hen in de koraalriffen ondersteunen in wezen dakloos, zodat ze gewoon verdwijnen."
Hoegh-Guldberg publiceerde bewijsmateriaal voor dit scenario in 1999. Vandaag is hij niet langer een eenzame Cassandra. Veel onderzoekers geloven dat tegen het midden van de eeuw, wanneer de atmosferische CO2 het dubbele zal zijn van wat het was in 1800, "alle koraalriffen zullen ophouden te groeien en beginnen op te lossen", beweert Jacob Silverman van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem in een artikel gepubliceerd in maart in Geophysical Research Letters .
"Het effect van verzuring op koraal voorspellen is relatief eenvoudig", zegt Caldeira van Carnegie, die de term "oceaanverzuring" heeft bedacht. "We weten dat het voor veel andere mariene soorten moeilijker zal zijn om zich voort te planten, we doen het gewoon niet weet in welke mate. "
Het probleem is dat hoewel er verschillende perioden zijn geweest waarin de oceaan veel zuurder is geweest dan verwacht in een eeuw, het proces minstens 5000 jaar duurde, waardoor mariene soorten veel meer tijd hadden om zich aan te passen. Nu is het proces 1000 keer sneller dan ooit tevoren, zegt Hoegh-Gulberg, daarom maakt hij zich zorgen over massale uitstervingen.
Dat brengt ons terug naar Maug.
De unieke doodszone, waar het water zo zuur is door de vulkanische openingen dat geen koraal kan overleven, is slechts 30 voet breed en 200 voet lang. Nadat ik eruit zwem in gin-clear water vol vis en koraal, draai ik me om en ga terug naar het zuiden, met de stroming, langs de openingen. Zowel de doodszone als de overgangszone, waar zeer zuur water samengaat met normaal zeewater, zouden inzicht moeten geven in hoe koralen zullen reageren op een veranderende oceaan.
"Dit is het enige ondiepe rif waarvan we weten dat bepaalde plekken eruit zien alsof we verwachten dat veel riffen er over 50 of 100 jaar uit zullen zien, " zegt Brainard in zijn kantoor in Honolulu. "We moeten bestuderen wat er gebeurt in de ruimte tussen de dode zone en de normale zone om precies te weten te komen hoe koralen reageren op steeds zuurder water."
Omdat de oceaan CO2 zo langzaam opneemt en er al zoveel in de atmosfeer is, is verzuring veel moeilijker om te keren dan klimaatverandering. Terwijl ik terug zwem naar de boot, vraag ik me af hoeveel koraal mijn (hypothetische) kleinkinderen zullen zien. Ze zullen zeker ruime en boeiende foto's en filmbeelden van koraalriffen zien. In tegenstelling tot de niet gefotografeerde dodo, zullen onze riffen in onze verbeelding voortleven, zelfs als ze tot zand zijn gereduceerd.
