Bosbranden in Australië veroorzaakten een explosie van zeeleven duizenden kilometers verderop

Rook die opstijgt van bosbranden bevat voedingsstoffen die ervoor kunnen zorgen dat algenpopulaties exploderen.

Rook die eind 2019 opstijgt van bosbranden aan de oostkust van Australië. Uit nieuw onderzoek blijkt dat ijzer in rook van deze branden waarschijnlijk heeft bijgedragen aan een explosie van algen in oceanen duizenden kilometers verderop.

Met dank aan het Japanse National Institute of Information and Communication Technology

Dit verhaal maakt deel uit van een groep verhalen genaamd Met beide voeten op de grond

De biodiversiteitscrisis, uitgelegd



Twee jaar geleden, in de zuidelijke Stille Oceaan, groeide een explosie van algen tot meer dan 2.000 mijl breed - ongeveer de breedte van Australië.

Reusachtig algenbloei zijn vaak gekoppeld aan landvervuiling, zoals afvoer van landbouwgrond, die vol zit met voedingsstoffen zoals stikstof die deze plantachtige organismen nodig hebben om te gedijen. Maar er waren geen boerderijen of fabrieken in de buurt hier in het midden van de oceaan.

De uitgestrekte bloei werd in plaats daarvan gevoed door iets ver weg en onverwachts: bosbranden duizenden kilometers naar het westen.

In een mijlpaal nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , concluderen onderzoekers dat rook opstijgt uit Australië's historische bosbranden in 2019 dreef naar zee en bevrucht enorme algengemeenschappen. De rook, die het voedingsijzer bevatte, zorgde voor algenbloei die samen groter was dan Australië, schrijven de auteurs.

We weten dat deze branden catastrofale gevolgen hebben voor lokale ecosystemen, zei Nicolas Cassar, een co-auteur van het onderzoek en hoogleraar biogeochemie aan de Duke University. Maar door voedingsstoffen te verspreiden, zei hij, hebben ze ook invloed op ecosystemen die duizenden kilometers verwijderd zijn.

Een satelliet legde deze afbeelding vast en toont een roodgekleurde rook- en aspluim boven de oceaan, afkomstig van de bosbranden in Australië begin 2020.

Met dank aan het Japanse National Institute of Information and Communication Technology

Als regio's uit de Amerikaanse Westen naar de mediterraan worstelen met een ander verwoestend bosbrandseizoen, voegt de studie een nieuwe dimensie toe aan ons begrip van hoe klimaatgerelateerde rampen de planeet transformeren. We leren dat de gevolgen van branden veel verder gaan dan het dodental van mensen, de geëgaliseerde huizen en de verkoolde bossen. Extreme bosbranden veranderen ook onderwaterecosystemen ver van de vlammen.

hoeveel drankjes per week is te veel?

Hoe rook van bosbranden de oceaan kan bevruchten

Zoals iedereen die in het Westen van de VS woont weet, zit de rook van bosbranden vol met allerlei dingen die giftig om in te ademen , waaronder koolmonoxide en stikstofoxiden. Vuile lucht is een van de ernstigste bedreigingen voor de volksgezondheid en het is bekend dat jaren van de levensverwachting scheren .

Maar hoewel schadelijk voor de mens, kan bosbrandrook - die meestal voedingsstoffen zoals ijzer en fosfor bevat - algen en planten helpen groeien, net zoals kunstmest kan helpen een verwelkte kamerplant te redden. Sommige van die voedingsstoffen komen rechtstreeks uit brandende bossen of graslanden, terwijl andere in stof zitten dat branden opzuigen en de lucht in blazen, zei Douglas Hamilton, een onderzoeker aan de Cornell University die een recente recensie over hoe aerosolen de biogeochemie van de oceaan beïnvloeden.

Satellietgegevens laten zien dat roet van de bosbranden van 2019 zich vanuit Australië naar het oosten verspreidt.

Weiyi Tang et al. / Natuur

In sommige gevallen zakt rook over het land - zoals gebruikelijk is in de VS, waar de wind de neiging heeft blaas rook opstijgend uit de westelijke staten in de richting van de oostkust. Dat is waarom de lucht boven New York was wazig deze zomer terwijl bosbranden woedden in Californië en Oregon.

In andere regio's sturen luchtstromingen het echter naar zee. Dat is wat er gebeurde tijdens het verwoestende bosbrandseizoen in Australië dat in 2019 begon, volgens de studie. Rook afkomstig van de vuren — die brandden 21 procent van de gematigde en breedbladige bossen van het land - reisde westwaarts naar de zuidelijke Stille Oceaan, waar het zich vestigde in wateren met een relatief laag ijzergehalte. Daar, ieder een grote bron van ijzer wordt beschouwd als een essentiële aanjager van de oceanische primaire productie, schreven de auteurs.

Als gevolg daarvan, zo stellen de onderzoekers, veroorzaakte de rook enorme algenbloei - geconcentreerd in stukken ten zuiden van Australië en ver voor de westkust van Zuid-Amerika. De bloemen, in rood weergegeven op de onderstaande kaart, bereikten een hoogtepunt in januari 2020 en duurden ongeveer vier maanden, aldus de auteurs.

Bosbranden in Australië in 2019 zorgden voor grote algenbloei, weergegeven in donkerrood.

hoe begin je weer met afvallen?
Weiyi Tang et al. / Natuur

De resultaten zijn vooral verrassend gezien het feit dat in een typisch jaar de overvloed aan algen in deze regio's volgens de studie eigenlijk lager is tijdens de zomer van Australië (de winter in Noord-Amerika).

Wetenschappers weten al jaren dat stof dat door de wind wordt meegevoerd een bron van voedingsstoffen voor algen is, zei Hamilton, maar ze hadden maar een vermoeden dat vuur ook een grote rol speelde. Deze studie is de eerste die grote branden verbindt met grote bloemen, zeiden ze, wat het werk baanbrekend maakt.

Zijn branden in Californië knoeien met de Stille Oceaan?

Enorme bosbranden hebben al honderdduizenden hectaren in brand gestoken Californië , de Braziliaanse Amazone , en Siberië dit jaar. Ze hebben huizen verwoest, dieren in het wild uitgeroeid en de lucht overspoeld met broeikasgassen. Zullen ze ook de biologie van nabijgelegen oceanen veranderen? Dat hangt af van meerdere factoren, zeggen experts, zoals de grootte van de brand en de windrichting.

Zo zal er af en toe rook van westerse bosbranden over de Stille Oceaan komen. Dat is wat er gebeurde tijdens de Thomas Fire van 2017 in Zuid-Californië, toen de grootste in de geschiedenis van de staat. Rook dreef over het kanaal van Santa Barbara, en Onderzoek suggereert dat het het mariene ecosysteem daar kan hebben veranderd. Toen de auteurs het water tijdens de brand testten, vonden ze een abnormaal hoog aantal van bepaalde zeealgen genaamd dinoflagellaten, zei Sasha Kramer, de hoofdauteur van het onderzoek en een doctoraatsstudent aan de University of California Santa Barbara. Het is niet duidelijk wat dat precies betekent voor de gezondheid van het ecosysteem, maar het is bekend dat verschillende soorten algen beter of slechter zijn in het vastleggen van de koolstof die ze absorberen, zei ze. (De auteurs vonden in het algemeen niet meer algen.)

Een enorme rookwolk stijgt op uit de Thomas Fire, zoals te zien in Ventura, Californië, in december 2017.

Al Seib/Los Angeles Times via Getty Images

Twee van de vele soorten zeealgen die onderzoekers in Zuid-Californië hebben ontdekt tijdens de Thomas Fire van 2017.

Met dank aan Sasha Kramer

Elders in de wereld heeft onderzoek een sterker verband gevonden tussen branden en fytoplankton. In 2003 werd een bijzonder opmerkelijk papier gekoppeld aan een rode vloed uit 1997 - die een koraalrif op Sumatra verstikte van zuurstof, waardoor vissen en het rif zelf werden gedood — tot bosbranden in Indonesië. IJzerbemesting door de Indonesische bosbranden in 1997 was voldoende om het buitengewone rode tij te produceren, schreven de auteurs, wat leidde tot rifdood door verstikking.

Wildvuurrook kan ook algen laten ballonvaren in zoetwaterrivieren en meren. Het veroorzaakt meestal een heel grote bloeireactie omdat [de algen] daar gewoon zitten en in de zon worden bevrucht, zei Kramer. In deze gevallen is het echter meestal fosfor in plaats van ijzer dat de algen moeten bloeien, zei Hamilton.

Er is zelfs aangetoond dat rook van bosbranden planten op het land bevrucht. Een opmerkelijke studie uit 2019 ontdekte dat fosfor van branden in zuidelijk Afrika helemaal naar het Amazonebekken reisde, waar het het regenwoud bevrucht.

Hoe een toename van ernstige branden de toekomst van onze oceanen zal bepalen

Terwijl bosbranden steeds frequenter en heviger worden als gevolg van klimaatverandering , weten wetenschappers nog steeds niet wat dat betekent voor de toekomst van onze oceanen.

als de Natuur studie toont, branden kunnen stimuleren grote algenbloei, maar veel hangt af van de lokale omgeving. Als het ecosysteem bijvoorbeeld al voldoende voedingsstoffen heeft, kan een instroom van ijzer of fosfor geen bloei veroorzaken.

Zelfs als er een bloei is, is het niet altijd duidelijk of het goed of slecht is. Fytoplankton is, net als planten, fotosynthetisch en absorbeert koolstofdioxide (CO2) terwijl ze groeien. In fundamentele zin betekent meer algen minder CO2-uitstoot. Dat is waarom sommige mensen hebben voorgesteld de oceaan bemesten met ijzer als een manier om klimaatverandering tegen te gaan. Maar zelfs grote algenbloei neemt mogelijk niet genoeg koolstof op om de CO2 te compenseren die afkomstig is van de bosbranden die hen voeden. Sommige soorten algen zullen waarschijnlijk ook de koolstof die ze opslaan terug in de atmosfeer afgeven wanneer ze vervallen, terwijl andere, zoals diatomeeën, het eerder permanent opsluiten, zei Kramer.

Het beste is om niet te vertrouwen op deze koolstofopname van fytoplankton, maar om te stoppen met het uitstoten van CO2 in de eerste plaats, zei Hamilton.

Een brandweerman in New South Wales, Australië, spuit water op een gecontroleerde brandwond tijdens het verwoestende natuurbrandseizoen van 2019.

David Gray/Bloomberg via Getty Images

Algenbloei kan ook grote schade aanrichten aan dieren in het wild en ecosystemen uit balans brengen. Bloeit bijvoorbeeld in Florida, hebben duizenden vissen gedood , en zelfs zeekoeien. Ze hebben ook overal ter wereld dode zones veroorzaakt, ook in delen van de Golf van Mexico en de Chesapeake Bay, waar dieren niet genoeg zuurstof hebben om te overleven. Als er niets anders is, veranderen ze waarschijnlijk de voedselketen, zei Hamilton.

Dit onderzoek roept veel nieuwe vragen op, zoals hoe door vuur gevoed fytoplankton de oceaanbiologie en koolstofputten beïnvloedt, en toekomstige klimaatmodellen verder compliceert. Het benadrukt ook een ongemakkelijke nevenschikking: we kunnen zowel verbaasd zijn door de wetenschap van catastrofe als ernstig bezorgd over wat het ons vertelt. Het is verbijsterend dat branden in Australië de oceanen voor de kust van Zuid-Amerika bevruchten - en verontrustend om te bedenken wat dit kan betekenen voor de zeedieren die daar leven.