Meet the lungs of the sea: phytoplankton

Fytoplankton zijn microscopisch kleine algen die in het oppervlaktewater van de oceaan leven. Ze kunnen niet zwemmen en zijn overgeleverd aan de stromingen en getijden. Ondanks hun kleine formaat maken fytoplankton het leven in de oceanen – en op de hele planeet – mogelijk.

Er zijn twee soorten plankton – zoöplankton, dat dieren zijn, en fytoplankton, dat algen zijn. Fytoplankton zit vol met chlorofyl, wat ze een groene kleur geeft, net als landplanten. En net als landplanten spelen fytoplankton een cruciale rol door koolstofdioxide en energie van de zon om te zetten in voedsel via fotosynthese, waarbij zuurstof wordt geproduceerd.

Deze kleine organismen produceren al honderden miljoenen jaren zuurstof voor de wereld. Maar de meeste mensen weten er maar heel weinig over, wat ze voor de rest van de wereld doen en de bedreigingen waarmee ze worden geconfronteerd.

Fytoplankton zou een verschijning kunnen hebben gemaakt in het Bijbelboek Openbaring, waarin staat: “Een derde van de zee veranderde in bloed, een derde van de levende wezens in de zee stierf, en een derde van de schepen werd vernietigd”. Moderne wetenschappers denken dat dit een verwijzing moet zijn naar een schadelijke algenbloei, of rode vloed, die veroorzaakt kan worden door fytoplankton en het water kan verkleuren. Deze kunnen ook gifstoffen produceren, waardoor ziekte en zelfs de dood kunnen optreden bij dieren – vissen, walvissen, zeekoeien, vogels, en zelfs olifanten – en mensen.

Ze hebben ook hun weg gevonden in de moderne cultuur. Alfred Hitchcocks film *The Birds*, waarin vogels inwoners van een Californische stad aanvallen, was geïnspireerd door vogels die zich vreemd gedroegen door giftig fytoplankton.

Ondanks dat het een bron van culturele inspiratie is, zijn er veel dingen over fytoplankton die de meeste mensen niet weten – zoals het feit dat ze vanuit de ruimte te zien zijn. In tegenstelling tot landplanten die 100 meter (380 voet) hoog kunnen groeien, bestaan fytoplankton individuen uit één enkele cel. Individuele fytoplankton zijn meestal alleen met een microscoop te zien, maar wanneer fytoplankton bloeien, zijn de opeenhopingen zo groot dat ze vanuit satellieten te zien zijn.

Hoewel ze microscopisch klein zijn, zijn fytoplankton wonderbaarlijk divers, met duizenden (of misschien zelfs miljoenen) verschillende soorten en honderden lichaamsvormen. Sommige hebben stekels of vormen kettingen om hen te helpen drijfvermogen te behouden, terwijl anderen flagella hebben – kleine zweepachtige aanhangsels – om zich in het water te kunnen oriënteren. Sommige fytoplankton zijn bedekt met CaCO₃-plaatjes, liths genaamd, waardoor ze op kleine voetballetjes lijken, die een belangrijke rol spelen bij koolstofvastlegging.

Regenwouden krijgen veel eer voor de zuurstofproductie, maar fytoplankton produceert minstens 50% van de zuurstof op aarde. Fytoplankton zijn de longen van de zee – de zuurstof van één op de twee ademhalingen die we nemen komt van plankton.

Klimaatverandering zou veel extremer zijn zonder fytoplankton. Ze gebruiken koolstofdioxide uit de atmosfeer om fotosynthese aan te drijven. Wanneer ze sterven, zinken ze naar de zeebodem en sluiten zo die koolstof op. Fytoplankton nemen tot 50% van de door de mens veroorzaakte CO₂ op, wat zonder hen zou leiden tot hogere CO₂-niveaus in de atmosfeer.

Desalniettemin veroorzaakt klimaatverandering veranderingen in fytoplankton gemeenschappen. Op sommige plaatsen, zoals de Noord-Atlantische Oceaan, ervaren oceanen tropicalisatie – wanneer opwarmend water warmteminnende planktonsoorten in staat stelt noordwaarts te bewegen, terwijl koudwatervarianten naar de pool worden verdrongen.

Sommige plankton in de Noord-Atlantische Oceaan zijn meer dan 1.000 km (620 mijl) naar het noorden verschoven in de afgelopen 50 jaar. Opwarmende zeeën kunnen ervoor zorgen dat sommige fytoplankton het tijdstip van hun bloei verandert. Deze veranderingen kunnen voedselwebben beïnvloeden, omdat het fytoplankton te vroeg of te laat kan bloeien om het zoöplankton dat ervan afhankelijk is, te voeden.

Dit is waarom het belangrijk is om ze te monitoren. Er zijn veel manieren om plankton te monitoren, waaronder bemonstering met flessen of netten, of het schatten van fytoplanktonbiomassa vanuit de ruimte met behulp van satellieten. De Continuous Plankton Recorder-survey monitort plankton in de Noord-Atlantische Oceaan sinds 1931, waarbij commerciële vaartuigen zoals veerboten en vrachtschepen op hun normale routes worden gebruikt om een één meter lang opnameapparaat door de zee achter het schip te slepen.

De apparaten filteren zeewater door een bewegende band van zijde, waarbij het plankton wordt opgevangen. De zijden worden vervolgens naar een laboratorium in Plymouth, VK, gestuurd om het plankton te identificeren en te tellen. Het onderzoek heeft bijna 800 taxa van plankton geregistreerd, waarvan ongeveer 300 fytoplankton zijn. Het heeft een 90 jaar oud archief van Noord-Atlantisch plankton opgeleverd, waardoor we het mariene voedselweb beter kunnen begrijpen en veranderingen in het mariene milieu kunnen detecteren die worden veroorzaakt door vervuiling, visserij en klimaatverandering.

Abigail McQuatters-Gollop, universitair hoofddocent Mariene Bescherming, Universiteit van Plymouth. Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.