Verwarmende oceanen hebben ervoor gezorgd dat het niveau van fytoplankton, zoals het gemengde monster van eencellige en kettingvormende diatomeeën hierboven afgebeeld, sinds 1950 met 40 procent is gedaald. Foto door Richard Kirby
Twee weken geleden boog een groep matrozen voor de kust van Nieuw-Zeeland zich over de zijkant van hun boot, liet een apparaat vallen in de Stille Oceaan en zag het verdwijnen. Met behulp van een app die ze naar een smartphone hadden gedownload, registreerden ze een meetwaarde van het onderwaterapparaat, samen met hun GPS-locatie en de watertemperatuur. In slechts een paar minuten tijd waren ze de eerste deelnemers aan een nieuw programma dat werd gelanceerd door het Britse Plymouth University Marine Institute, waarmee burgerwetenschappers klimatologen kunnen helpen bij het bestuderen van de effecten van klimaatverandering op de oceanen.
De Kiwi-matrozen meten de concentratie van fytoplankton, een micro-organisme dat aan het zeeoppervlak leeft. Fytoplankton, ook wel microalgen genoemd, produceren de helft van de zuurstof in de lucht die we inademen en zijn verantwoordelijk voor 50 procent van de fotosynthese van de aarde. Walvissen, kwallen, garnalen en ander zeeleven genieten ervan, waardoor het een cruciaal onderdeel van de mariene voedselketen wordt.
Fytoplankton vereist een bepaalde watertemperatuur om te gedijen (dit varieert regionaal), en zonder deze gunstige omstandigheden, nemen ze af in aantal of migreren op zoek naar optimaal water. Aangezien de bovenste niveaus van de oceanen van de aarde de afgelopen eeuw met 0, 59 graden Fahrenheit zijn opgewarmd, daalt de hoeveelheid fytoplankton wereldwijd met ongeveer 1 procent per jaar, volgens een studie uit 2010 gepubliceerd in het tijdschrift Nature
De studie toonde zelfs aan dat de fytoplanktonconcentraties sinds 1950 met in totaal 40 procent zijn gedaald. De daling gaat gepaard met koraalverbleking, zeespiegelstijging, verzuring van de oceaan en een vertraging van de diepwatercirculatie (die watertemperaturen en weerpatronen beïnvloedt) zoals de bekende tolgelden van klimaatverandering op de oceanen.
Deze daling van de populatie van fytoplankton is verontrustend vanwege de rol van dit organisme in het voedselweb voor de zee. "Ondanks hun microscopische grootte, zijn fytoplankton ... voorbodes van klimaatverandering in aquatische systemen", schreven de auteurs van een studie uit 2011 over fytoplankton en klimaatverandering gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de Royal Society . Dus begrijpen hoe andere zeedieren het zullen vergaan als het klimaat verandert, hangt af van hoe drastisch de niveaus van fytoplankton blijven dalen.
De effecten van een voedseltekort op grote, open-oceaan vissen zoals zwaardvis en tonijn, die al aan overbevissing lijden, kunnen ook voor mensen problemen opleveren. "We persen van beide kanten, " vertelde Paul Falkowski, die het Rutgers University Environmental Biophysics and Molecular Ecology Lab runt, aan de natuur . “We zijn zeker overbevissing van de oceanen. Nu zien we dat er druk vanuit de bodem van de voedselketen is. ”
Ondanks het belang ervan, hebben wetenschappers moeite gedaan om fytoplankton te monitoren, en het analyseren van alle oceanen van de aarde biedt duidelijke logistieke hindernissen. Die uitdagingen werden duidelijk nadat een recente studie concludeerde dat klimaatverandering niet de schuld is van de afnemende fytoplankton-niveaus en een andere weerlegde dat fytoplankton überhaupt verdwijnt - het debat binnen de wetenschappelijke gemeenschap ontsteekt. Neem deel aan de Plymouth-studie, die probeert het geschil te beëindigen en lacunes in het fytoplankton-onderzoek op te vullen door de miljoenen zeelieden en vissers die over de wereldzeeën varen te benutten om de fytoplankton-niveaus in de bovenloop van het water te helpen meten.
Het programma is gebaseerd op de Secchi-app, een nieuwe smartphone-app bedacht door de Plymouth-wetenschappers die is genoemd naar de Secchi Disk (PDF) - een apparaat dat sinds de uitvinding in 1865 door de Italiaanse wetenschapper Pietro Angelo Secchi is gebruikt om troebelheid in water te meten. . "Het is misschien wel het eenvoudigste onderdeel van apparatuur voor bemonstering op zee, " vertelde Plymouth's Richard Kirby, een planktonbioloog die het project leidt, aan Surprising Science.
Plankton-bioloog Richard Kirby verlaagt een Secchi-schijf in Plymouth Sound in Groot-Brittannië. Foto met dank aan Richard Kirby
Wanneer een zeevarende burgerwetenschapper klaar is om de app te gebruiken, is de eerste stap het maken van een Secchi-schijf (instructies zijn inbegrepen). De kleine, witte schijf - gemaakt van plastic, hout of metaal - is bevestigd aan een meetlint aan de ene kant en een gewicht aan de andere. Je houdt het meetlint vast en laat de schijf verticaal in het zeewater zakken, en zodra het uit het zicht verdwijnt, noteer je de diepte op het meetlint. Dit getal, de 'Secchi-diepte', geeft de transparantie van de waterkolom weer, die wordt beïnvloed door het aantal aanwezige deeltjes. "Uit de buurt van estuaria en gebieden waar de troebelheid van de waterkolom kan worden beïnvloed door gesuspendeerd sediment, is de Secchi-diepte omgekeerd evenredig met fytoplankton-biomassa, " zegt Kirby. De diepte van Secchi vertelt wetenschappers ook de diepte tot waar licht het leven in het water ondersteunt.
U voert de Secchi-diepte en de GPS-locatie op uw smartphone in (hiervoor is geen netwerkverbinding vereist) in de app. De Plymouth-onderzoekers ontvangen de gegevens zodra je weer netwerkconnectiviteit hebt. U kunt ook foto's uploaden en aanvullende details typen, zoals de watertemperatuur (gemeten door de boot) en opmerkingen over visuele waarnemingen, bijvoorbeeld een schuimend oppervlak, een planktonbloei of een zwerm voedende zeevogels.
Een Secchi-schijf ondergedompeld in het Britse Plymouth Sound. Foto door Richard Kirby
De Plymouth-onderzoekers hopen dat oceaanbezoekers over de hele wereld zullen deelnemen aan het onderzoek, waarmee ze een database en een kaart van de oceanen zullen bouwen, die zowel de seizoensgebonden als jaarlijkse veranderingen in fytoplankton-niveaus in kaart brengen om wetenschappers te helpen bij het bestuderen van klimaatverandering en de oceanen. "Eén persoon die een paar jaar lang elke maand een Secchi-diepte registreert, zal nuttige gegevens over zijn lokale zee genereren, " zegt Kirby. "Hoe meer mensen deelnemen, hoe groter het project en hoe belangrijker en waardevoller het zal worden voor toekomstige generaties."
Kirby merkt op dat burgerwetenschappers al lang waardevolle gegevens hebben verstrekt over veranderingen op lange termijn in het milieu, en ziet internet als een grote kans om de inspanningen van burgerwetenschappers te verenigen. "We kijken vaak terug en wensen dat we begonnen waren met het monitoren van iets over de natuurlijke wereld, " zegt hij. “'Was we maar tien jaar geleden begonnen met het meten van' x '.' Nou, er is geen tijd zoals het heden om iets voor de toekomst te beginnen. ”
