Wetenschapsplan 2008-2012

De grote oceaanstromingen verbinden het zeeoppervlak met de diepzee en alle oceanen met elkaar. Verticaal wordt de waterkolom onderverdeeld in een door de zon verlichte bovenste "fotische" zone en een altijd donkere laag tot op de zeebodem op 3-10 km diepte. Algencellen vormen de basis van het ecosysteem aan het zeeoppervlak. Groeiende algen leggen kooldioxide vast in cellen met energie uit zonlicht (fotosynthese). Niet-organische voedingsstoffen vormen hierbij de noodzakelijke brandstof. In de open oceaan zijn de extreem lage concentraties van opgelost ijzer vaak de groeibeperkende factor (op=stop). Afgestorven cellen van algen en dierlijk plankton zinken naar de diepzee, waar zij worden afgebroken door micro-organismen. Deze bestaan uit bacteriën en oerbacteriën (Archaea).

Scienceplan Theme 1 ()

Skeletjes van kleine organismen (plankton) die aan het zeeoppervlak leven, vormen na bezinking een belangrijk deel van het bodemsediment. Ook zijn ze vaak een belangrijke voedselbron voor de diepzee-ecosystemen. Vele processen beïnvloeden de zeebodem, zoals de zeestromingen en bodemorganismen in en op het sediment. Canyons op de continentale helling vormen belangrijke transportwegen voor sediment van ondiepe kustgebieden naar de diepe oceaan. Levende koudwaterkoralen vormen kilometerslange en metershoge riffen tussen 40 en 2000 m diepte in de Atlantische Oceaan. Deze koudwaterkoralen leven van voedseldeeltjes, die door interne golven vanaf het zeeoppervlak naar de riffen worden getransporteerd. Andere ecosystemen op de zeebodem leven juist van organisch materiaal dat vanuit de zeebodem omhoog komt. Bacteriën die methaan omzetten in o.a. kalkkorsten, vormen hier de basis van het voedselweb.

Science Plan Theme 2 ()

De Wadden en de Noordzee zijn ook op wereldschaal zeer waardevolle zeegebieden. Grote bodemdieren vormen het hart van dit ecosysteem. Hiervan leven o.a. de trekvogels, voor wie de Waddenzee een onmisbaar tankstation is tijdens hun vluchten tussen Afrika en de poolstreken. De Waddenzee is ook een kraamkamer voor vis. De laatste tien jaar komen er langs onze kust steeds meer bruinvissen voor. Is dit een goed teken òf een gevolg van armoede in de noordelijke Noordzee? Intensief gebruik door de mens heeft tot gevolg dat een aantal belangrijke natuurwaarden van het systeem de afgelopen decennia ernstig achteruit zijn gegaan. Een integrale kennis van waterstromingen tot toppredatoren is nodig om deze dalende trends te kunnen ombuigen. Modellering en monitoring d.m.v. langdurige meetseries zijn hierbij essentiëel.

Science Plan Theme 3 ()

Tijdens de ijstijden In het verleden stond de Noordzee droog. Ook waren er perioden waarin het zeer warm was; 55 miljoen jaar geleden waren de poolzeeën net zo warm als de Noordzee nu (TEX86 index). Ons huidige probleem is dus niet zozeer de hogere temperatuur maar vooral de snelle temperatuurstijging door de mens. Opwarming leidt tot het opschuiven van klimaatgordels van de evenaar naar de polen. Mogelijk gaan de grote oceaanstromingen ook veranderen. Dit wordt wereldwijd in de gaten gehouden. Bij ons worden met name de winters zachter. Hierdoor trekken garnalen nu vroeger in het voorjaar van de Noordzee naar de Waddenzee, waar zij de nog rondzwemmende larven van sommige bodemdieren opeten. Dit vermindert de voortplanting van sommige schelpdieren ernstig. Door toename van de CO2 gehalten zal de zee gaan verzuren en de kalk in de bodem gaan oplossen. Schelpdieren en koralen kunnen in een zure zee geen kalk meer afzetten.

Science Plan Theme 4 ()

Ecosystemen kunnen veel of weinig soorten bevatten. In de tropen is de biodiversiteit vaak hoog. Ook de Noordzee heeft een aantal zeer soortenrijke gebieden, zoals het "Friese Front". Produceert een veelsoortig ecosysteem nu meer of juist minder dan een systeem met weinig soorten? Sleutelsoorten scheppen een type omgeving waarin ook andere soorten kunnen floreren. Voorbeelden zijn mosselbanken, koraalriffen en zeegrasvelden. In een liter zeewater vinden we dikwijls slechts een tiental algemene typen bacteriën, maar ook meer dan 10.000 zeldzame typen in heel lage dichtheden. Kunnen deze zeldzame soorten inspelen op snel veranderende omstandigheden? Door de mens veroorzaakte invasies van nieuwe soorten komen hoe langer hoe meer voor. Door intercontinentale uitwisseling van mariene organismen via ballastwater van zeeschepen en import voor aquacultuur worden de regionale verschillen in soortenrijkdom steeds kleiner.

Science Plan Theme 5 ()