Sponzen faciliteren complete ecosystemen in de diepzee

Department

Themes

Een onderwatershot van een diepzeesponsrif

Diepzeesponsvelden zijn hotspots van mariene biodiversiteit (foto: NIOZ)

Diepzeesponzen in de Arctische wateren gebruiken zuurstof en zetten voedingsstoffen om in een onverwacht hoog tempo. Dat blijkt uit unieke metingen op bijna zeshonderd meter diepte in de wateren tussen Groenland en Noord-Noorwegen. De resultaten van dit onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in Nature Scientific Reports. “Het laat nog maar eens zien hoe cruciaal sponzen zijn in veel aquatische ecosystemen”, zegt mariene ecoloog Furu Mienis van het NIOZ. 

Robots plaatsten een incubatiekamer

Voor dit onderzoek ontwikkelden de technici van het NIOZ een speciale incubatiekamer. In deze kubus met één open zijde, kan het in- en uitgaande water automatisch worden gemeten en geanalyseerd. Een onderwaterrobot plaatste deze incubatiekamer met de open bodem over een stuk sponsrif. Het rif bevond zich op de rand van de Schulz Bank, een onderzeese bergrug die tot 580 meter diepte oprijst in de Mid-Atlantische Rug. Dit gebeurde vanaf het Noorse onderzoeksschip GO Sars, als onderdeel van een wetenschappelijke samenwerking binnen het EU-SponGES-project.  

Een incubatiekamer wordt geplaatst over een spons op de oceaanbodem

Een van de incubatiekamers wordt geplaatst boven een sponsrif op een rug van de Schulzbank (foto: University of Bergen)

Hoog zuurstofverbruik

Gedurende vier tot zes uur werden de opname en uitscheiding van zuurstof en nutriënten nauwkeurig gemeten. De metingen lieten zien dat de sponzen aanzienlijke hoeveelheden zuurstof opnemen, tot wel 0,93 mmol O₂ per vierkante meter per uur, terwijl ze leven bij temperaturen rond 0 °C. Dat is vergelijkbaar met de stofwisseling van dichte koudwaterkoraalriffen en is een orde van grootte hoger dan de typische waarden die normaal op de diepe zeebodem worden gemeten.  

“Deze zuurstofconsumptie laat ook zien dat sponzen koolstof opnemen in een tempo dat je niet kunt verklaren door de hoeveelheid organisch materiaal die vanuit het oppervlaktewater naar beneden zakt”, zegt eerste auteur en voormalig NIOZ-promovendus Ulrike Hanz. Met andere woorden: sponzen moeten veel extra voedingsstoffen opnemen die in het omringende water zijn opgelost en die normaal gesproken niet beschikbaar zijn voor zeedieren.  

Voordeel voor vissen

“Sponzen nemen ook veel opgeloste voedingsstoffen op, zoals stikstof en fosfor”, zegt Hanz. “Omdat ze een deel van deze voedingsstoffen opnemen en vervolgens uitscheiden als organische  deeltjes, maken ze deze voedingsstoffen beschikbaar voor andere organismen, zoals vissen. Die kunnen meestal niet op dezelfde manier profiteren van opgeloste voedingsstoffen zoals sponzen dat doen.” 

Een vis is benieuwd naar de incubatiekamer op de zeebodem

Lokale belangstelling voor de incubatiekamer (foto: University of Bergen)

Oud en cruciaal

De coördinator van dit onderzoeksproject, NIOZ-mariene ecoloog Furu Mienis, is enthousiast over de resultaten. “Het laat eens te meer zien hoe weinig we nog weten over het leven van sponzen. Het toont aan hoe cruciaal deze oeroude organismen zijn voor het leven in de diepzee. Ze kunnen bijna worden gezien als de ‘primaire producenten van de diepzee’, zoals algen en planten dat aan het oppervlak zijn, maar in dit geval: zonder zonlicht.” 

Nieuwe ROV's

Het onderzoek in de diepe, ijskoude wateren van de Groenlandse Zee zou niet mogelijk zijn geweest zonder een onderwaterrobot. Later dit jaar wordt het gloednieuwe, oceaangeschikte onderzoeksschip RV Anna Weber van Bosse van het NIOZ uitgerust met een soortgelijke ‘ROV’. “Hiermee krijgen we veel meer mogelijkheden om onderzoek te doen en ‘in situ’ experimenten uit te voeren in deze extreme omgevingen”, zegt Mienis. 

Niet alleen interessant, ook belangrijk om te weten

Mienis benadrukt dat kennis over sponzen meer is dan alleen interessant. “Zonder de stofwisseling van sponzen zouden veel mariene ecosystemen instorten, waardoor het leven van andere organismen, waaronder ook veel commercieel beviste soorten, onmogelijk zou worden. De hoeveelheid zuurstofverbruik laat ook zien dat sponzen een belangrijk aandeel hebben in het vastleggen van koolstof. Dit maakt ze dus ook tot een belangrijke speler in de klimaatpuzzel.”