Smeltende gletsjers maken kustwateren in Groenland kwetsbaarder voor verzuring

De gevolgen van smeltende gletsjers beperken zich niet tot stijgende zeespiegels en terugtrekkende ijskappen. Langs de kust van Groenland vindt een subtiele, maar ingrijpende transformatie plaats die de manier waarop de oceaan reageert op klimaatverandering beïnvloedt. In Young Sound, een fjord aan de afgelegen noordoostkust van Groenland, blijkt uit decennialang onderzoek dat smeltwater van gletsjers niet alleen het zoutgehalte van zeewater verlaagt. Het verzwakt ook de natuurlijke chemische buffer van de oceaan tegen schommelingen in zuurgraad.

Deze zogenaamde buffercapaciteit houdt de pH-waarde van zeewater stabiel. Door de instroom van zoet water neemt deze buffer af, waardoor de kustwateren bijzonder gevoelig worden voor zelfs kleine biologische en milieuschommelingen. Het Arctisch gebied warmt het snelst op, met als gevolg langere smeltseizoenen en een toename van zoetwaterafvoer. Het resultaat is een kustgebied dat niet alleen een frontlijn is van klimaatverandering, maar ook een laboratorium waar de chemie van de zee op onverwachte manieren verandert.

De chemische veiligheidsnet van de oceaan

De chemische samenstelling van zeewater wordt van nature gebufferd door opgeloste ionen die fungeren als chemische schokdempers. Wereldwijd absorbeert de oceaan jaarlijks ongeveer een kwart van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Hoewel dit de opwarming van de aarde vertraagt, heeft het een prijs: hoe meer CO₂ het water opneemt, hoe zuurder het wordt. Gelukkig wordt de zuurgraad van zeewater gestabiliseerd door opgeloste ionen zoals carbonaat, bicarbonaat en hydroxide, die samen alkaliteit worden genoemd. Deze negatief geladen ionen binden zich aan de positieve waterstofionen die vrijkomen bij de vorming van koolzuur, waardoor de pH van de oceaan relatief stabiel blijft in vergelijking met rivieren en meren.

De poolgebieden spelen een cruciale rol in deze balans en in de mondiale koolstofcyclus. Koude wateren op hoge breedtegraden nemen CO₂ sneller op uit de atmosfeer dan warme tropische wateren. Tegelijkertijd zijn deze regio’s ook de snelst veranderende gebieden ter wereld.

Wanneer smeltwater de zee ontmoet

Al twintig jaar lang meet een onderzoeksteam van de Aarhus Universiteit in Denemarken de zoutgehalte, temperatuur en koolstofchemie in Young Sound. Elke augustus ondernemen de wetenschappers een twee dagen durende reis naar noordoost-Groenland, waar ze een maand lang de 90 kilometer lange fjord bevaren om waardevolle metingen te verrichten.

Figuur 1. De rode lijn toont de route die onderzoekers in augustus 2023 aflegden tijdens hun jaarlijkse meting in Young Sound, van de Groenlandse ijskap (y) naar de Groenlandzee (z).

«De afgelopen twintig jaar is het smeltseizoen in Young Sound met acht dagen verlengd. Gletsjers die de fjord voeden, worden dunner en trekken zich terug, waardoor er jaarlijks ongeveer 5,5 miljoen kubieke meter extra water de fjord in stroomt. Deze veranderingen hebben het kustwater zoeter gemaakt en de chemie ervan subtiel, maar significant, veranderd.»

Fjorden zoals Young Sound staan bekend als belangrijke CO₂-sinks. Het oppervlaktewater nabij gletsjers heeft vaak een zeer laag CO₂-gehalte, omdat algen en andere organismen het gas opnemen. Toch blijkt uit recent onderzoek dat de afname van de alkaliteit in deze wateren de natuurlijke buffer tegen verzuring ondermijnt. Dit maakt het ecosysteem kwetsbaarder voor verdere veranderingen, zoals een toename van CO₂ in de atmosfeer of veranderingen in de voedselketen.

De bevindingen benadrukken hoe kwetsbaar kustecosystemen zijn in een tijdperk van snelle klimaatverandering. Terwijl de wereld zich richt op het beperken van de opwarming van de aarde, onthult dit onderzoek dat zelfs de meest afgelegen en ogenschijnlijk stabiele ecosystemen snel veranderen.