© Scientists of the Alfred Wegener Institute have investigated which species settle in the Arctic deep sea. For this purpose, they erected settlement plates on a steel scaffold, which were photographed and sampled over a period of 18 years with the aid of ROV. (c) ROV Kiel 6000 GEOMAR
© Scientists of the Alfred Wegener Institute have investigated which species settle in the Arctic deep sea. For this purpose, they erected settlement plates on a steel scaffold, which were photographed and sampled over a period of 18 years with the aid of ROV. (c) ROV Kiel 6000 GEOMAR
© Scientists of the Alfred Wegener Institute have investigated which species settle in the Arctic deep sea. For this purpose, they erected settlement plates on a steel scaffold, which were photographed and sampled over a period of 18 years with the aid of ROV. (c) ROV Kiel 6000 GEOMAR
Arctische diepzee: kolonisatie in slow motion
March 26, 2019
Sedentaire dieren kunnen slechts uiterst langzaam nieuwe leefgebieden veroverenOp de bodem van de Arctische diepzee leeft een grote verscheidenheid aan dieren die zijn vastgehecht aan rotsen en met filterapparaten of tentakels om zich te voeden door voedingsstoffen uit het water te halen. Het kan echter tientallen jaren duren voordat zo'n kolonie zich heeft gevestigd. Dit concluderen wetenschappers van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Centrum voor Polair en Marien Onderzoek (AWI) uit een 18 jaar durend lang experiment, waarover ze nu rapporteren in het tijdschrift "Limnology and Oceanography".
Sommige soorten sponzen staan op stenen, tentakels van vedersterren (comatulida) en zeelelies wegen hun tentakels in de stroming. Wanneer op afstand bestuurde onderwatervoertuigen over de zeebodem van de Arctische diepzee rijden, vangen hun camera's steeds weer beelden op van deze sedentaire dieren. Hun belangrijkste leefgebieden zijn de zogenaamde dropstones. Dit zijn rotsen en keien die op het land in een gletsjer zijn bevroren en naar zee zijn getransporteerd. Zodra het ijs smelt, zinken de stenen naar de bodem van de zee en vormen zo de vaste grond waarop veel van deze soorten zijn aangewezen.
Maar hoe lang duurt het voordat de eerste kolonisten in het Arctische diepwater gebruik kunnen maken van dit aanbod? En hoe ontwikkelt het partnerschap zich verder? "Tot nu toe wisten we er nauwelijks iets van", legt Michael Klages van de AWI uit.
Nu zijn er nieuwe bevindingen van het diepzeeobservatorium HAUSGARTEN, dat zich in de Fram Strait tussen Spitsbergen en Groenland bevindt en waar de AWI verschillende ecologische langetermijnstudies uitvoert. In juli 1999 plaatste Michael Klages samen met collega's van de AWI een zwaar metalen frame op de zeebodem op een diepte van 2500 meter. Daaraan waren zogenaamde nederzettingsplaten van klinkerstenen, plexiglas en hout bevestigd, die de sedentaire zelfvoorzienende bewoners konden bieden.
In 2003 en 2011 bracht het team van dit ontwerp bezoeken met op afstand bestuurbare onderwatervoertuigen; eind augustus 2017 werd het frame uiteindelijk weer naar de oppervlakte gebracht. De eerste auteur van de huidige wetenschappelijke publicatie, Kirstin Meyer-Kaiser, "onderzocht" vervolgens de geborgen kolonisatieplaten, telde de individuele organismen, verzamelde ze en classificeerde ze taxonomisch.
"In dit experiment hebben we gezien dat de kolonisatie van dergelijke habitats in de Arctische diepzee extreem langzaam verloopt", zegt Michael Klages. Na vier jaar waren er slechts eencellige organismen uit de groep van de foraminifera op de platen verschenen; na twaalf jaar was er slechts een enkel meercellig dier toegevoegd aan de poliep Halisiphonia arctica. En zelfs na 18 jaar bleef het aantal ongewervelde dieren beperkt tot slechts 13 soorten.
Uit deze bescheiden opbrengst concluderen de onderzoekers echter niet dat de natuurlijke harde substraten geen belangrijke habitats zijn, integendeel: "Zonder hen zouden er niet veel sedentaire dieren in de Arctische diepzee zijn," benadrukt Michael Klages. Het nu alomtegenwoordige afval van de beschaving in de oceanen lijkt geen goede vervanging te zijn. Hoewel het AWI-team op de beelden, gemaakt door op afstand bestuurbare onderwatervoertuigen, al een plastic fles heeft gezien waarop een zeelelie groeide. "Zo kwamen we op het idee om plexiglas platen te gebruiken in ons experiment," legt de onderzoeker uit. "We wilden zien of ze net zo goed bevolkt konden worden als natuurlijke ondergrond." Dat blijkt niet het geval te zijn. Hoe dan ook, na 18 jaar hadden zich beduidend minder dieren op het plastic gevestigd dan op de klinkerstenen.
De laatste konden het echter niet bijbenen met een naburig rotsrif, waar minstens 65 verschillende ongewervelden konden worden waargenomen. Misschien was het zelfs bijna twee decennia lang niet genoeg om de theoretisch mogelijke biodiversiteit op de platen te bereiken. Het eerder genoemde rif is echter veel ouder en had navenant meer tijd om een breder scala aan bewoners aan te trekken.
De resultaten geven ook belangrijke inzichten in de gevoeligheid van diepzee-ecosystemen. "Als door verstoringen de sedentaire bewoners op de zeebodem verdwijnen, duurt het tientallen jaren voordat het samenleven zich heeft hersteld," zegt Michael Klages. In het noordpoolgebied kunnen dergelijke verstoringen optreden door visserij of het boren naar olie en gas. Aanzienlijk verstrekkende gevolgen zijn echter te verwachten, bijvoorbeeld in de diepten van de Stille Oceaan, waar in de toekomst op grote schaal mangaanknollen zullen worden gedolven.