Opwarming van de Aarde: De Koorts van de Oceaan en het Urgente Verzoek om Milieubescherming

In de afgelopen jaren hebben wereldwijde uitstoot van broeikasgassen voortdurend nieuwe hoogtes bereikt, waarmee het proces van opwarming van de aarde wordt versneld.

Een artikel gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift "Earth System Science Data" in juni 2023 wees erop dat de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen de afgelopen decennia is gestegen naar een historisch hoogtepunt, met een jaarlijkse uitstoot van koolstofdioxide van 54 miljard ton. Professor Piers Forster van de Universiteit van Leeds, een van de auteurs, benadrukte dat hoewel de wereldwijde opwarming nog niet het in de Paris Climate Agreement vastgelegde drempel van 1,5°C heeft overschreden, de resterende koolstofbudget van ongeveer 250 miljard ton koolstofdioxide bij de huidige emissiesnelheid waarschijnlijk snel in de komende jaren zal worden opgebruikt. Het onderzoeksteam pleitte voor strengere emissiereductiedoelen en -maatregelen tijdens de COP28-conferentie in 2023. In mei 2023 meldde een rapport van de Wereldmeteorologische Organisatie dat door de combinatie van broeikasgassen en het El Niño-fenomeen het zeer waarschijnlijk is dat binnen de komende vijf jaar (2023-2027) de wereldtemperatuur voor het eerst boven het niveau van 1,5°C boven de pre-industriële niveaus komt, met minstens één jaar dat een kans van 98% heeft om het warmste jaar ooit te worden.

Het wereldwijde klimaat is een samenhangende gemeenschap, waarbij elke verandering in een klimaatfactor grote invloed kan hebben op andere klimaatelementen. Traditioneel is de aandacht gericht geweest op hoe klimaatverwarming extreme weersverschijnselen op land veroorzaakt, zoals hitgolven, droogtes en overstromingen. Maar met vooruitgangen in klimaatbewakingstechnologie is ontdekt dat opwarming van de aarde ook een fenomeen veroorzaakt dat bekend staat als "oceaanfever". Sinds 2023 hebben meteorologische instanties in Europa, de Verenigde Staten en andere regio's verschijnselen van ongewone opwarming geobserveerd in de oppervlaktewateren van regionale of wereldwijde oceanen. In juni 2023 toonde data van het Britse Meteorologisch Instituut aan dat de temperatuur van de oppervlakte wateren van de Noord-Atlantische Oceaan in mei de hoogste waarde bereikte sinds 1850, 1,25°C hoger dan het gemiddelde van dezelfde periode tussen 1961 en 1990, vooral rondom Groot-Brittannië en Ierland waar de zeewatertemperatuur meer dan 5°C hoger was dan het langjarige gemiddelde.

Momenteel hebben Britse meteorologische wetenschappers de oceanische hittegolf van dit jaar ingedeeld als extreem niveau IV of V. Een onderzoeksrapport dat in juni 2023 werd uitgebracht door de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) in de Verenigde Staten, toonde aan dat er een significant opwarmen van zeewater sinds het begin van 2023 is waargenomen in veel delen van de wereld. Op 1 april bereikte de wereldwijde temperatuur van het zeewateroppervlak een recordhoogte van 21,1°C, wat, hoewel deze daalde naar 20,9°C daarna, nog steeds 0,2°C hoger was dan het hoogste temperaturenrecord uit 2022. Op 11 juni bereikte de oppervlaktewatertemperatuur van de Noord-Atlantische Oceaan 22,7°C, de hoogste ooit gemeten temperatuur voor dit gebied, met de verwachting dat de zeeoppervlaktetemperatuur zal blijven stijgen en haar piek bereikt tegen eind augustus of september.

Vanwege de opwarming van de oceaan wordt verwacht dat tegen oktober meer dan de helft van de wereldse oceaan oceanische hittegolven zal ervaren. Op 14 juli detecteerde de Copernicus Climate Change Service van de Europese Unie dat de zeewatertemperatuur in de Noord-Atlantische Oceaan en het Middellandse Zee nieuwe records heeft gebroken over verschillende maanden, met oceanische hittegolven in het Middellandse-Zeegebied, waarbij de zeewatertemperaturen langs de zuidkust van Spanje en langs de Noord-Afrikaanse kust de gemiddelde referentiewaarden met meer dan 5°C te boven gaan, wat aangeeft dat de escalatie van oceanische hittegolven voortduurt. In juli 2023 mat NOAA zeewatertemperaturen van 36°C nabij de zuidwestkust van Florida, VS, de hoogste temperatuur die ooit is geregistreerd door satellietbewaking van oceaanstemperaturen sinds 1985.

Meteorologen wezen erop dat in de afgelopen twee weken de temperatuur van het zeewater hier volledig 2°C hoger was dan het normale bereik. De temperatuur van het zeewater is niet alleen een milieu-element van het mariene ecosysteem, maar ook een basiscomponent van het klimaatstelsel van de Aarde. De continue stijging van de temperatuur van het zeewater heeft geleid tot steeds frequenter extreme warmwatergebeurtenissen in de oceaan, wat een belangrijke bedreiging vormt voor de gezondheid van mariene ecosystemen.

Ocean Heatgolven Bedreigen Mariene Ecosystemen Ocean heatgolven, gedefinieerd als extreme warme watergebeurtenissen waarbij de oppervlaktewater temperaturen van de oceaan abnormaal stijgen, duren meestal enkele dagen tot enkele maanden en kunnen zich uitstrekken over duizenden kilometers. Ocean heatgolven schaden mariene ecosystemen op een directe en simpele manier, waaronder het doden van vissen, dwingen vissen om te migreren naar koelere wateren, veroorzaken koraalbleaching en zelfs potentiële leidt tot mariene woestijnvorming. Voor mariene ecosystemen zijn ocean heatgolven een volledige ramp.

Specifiek manifesteert het schade van ocean heatgolven zich in de volgende twee aspecten:

1. **Dwingen Tropisch Marien Leven Tot Migratie Naar Middellatitudes en Hoge Latitudes:**

Meestal is het evenaardse gebied derijkste regio voor mariene levensmiddelenbronnen, met een grote hoeveelheid zeegras, koraal en mangroves, dienend als paradijs voor de meeste mariene wezens.

Desalnietstaande is de temperatuur van het zeewater aan de evenaar in de afgelopen 50 jaar gestegen met 0,6°C, wat een groot aantal tropische mariene wezens dwingt om te migreren naar koelere gematigde en hoge breedtes ter vlucht. Een studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature in april 2019 vond dat de opwarming van de aarde de grootste invloed heeft op marien leven, met het aantal soorten dat gedwongen wordt te migreren in de oceaan het dubbele van dat op land, vooral in equatoriale wateren. Het artikel schatte dat momenteel bijna duizend soorten vis en ongewervelden vluchten voor tropische wateren.

In augustus 2020 publiceerden wetenschappers van de National Oceanic and Atmospheric Administration onderzoek in Nature, waarin werd aangetoond dat oceaanhittegolven "thermische verplaatsing" veroorzaken, met verplaatsingsafstanden die variëren van enkele tientallen tot duizenden kilometers. Om zich aan te passen aan deze veranderingen in de oceaanstemperatuur, moeten veel mariene wezens ook dezelfde afstand verhuizen om hoge temperaturen te vermijden, wat leidt tot een "herverdeling" van marien leven. In maart 2022 ontdekten Australische wetenschappers een daling in het aantal soorten in tropische oceanen nadat ze bijna 50.000 verslagen over de verspreiding van marien leven sinds 1955 hadden bekeken, met de breedtegraden 30°N en 20°S die de evenaar vervangen als de meest voorkomende gebieden voor mariene soorten.

Niet alleen verandert het mariene milieu, maar ook de voedselketen in evenaarswateren ondergaat veranderingen. Plankton speelt een belangrijke rol in het complexe netwerk van de mariene voedselketen, maar in de recente jaren hebben wetenschappers ontdekt dat het aantal plankton, vertegenwoordigd door foraminiferen, snel afneemt in de evenaarswateren vanwege de opwarming van de aarde. Dit betekent dat op het gebied van voedingsniveaus de evenaarswateren niet langer in staat zijn om zo'n rijke mariene levensvormen te ondersteunen als voorheen. Ongepaste mariene omgevingen en verminderde voedselbronnen versnellen het migratieproces van evenaarsmariene fauna. De massa-migratie van tropische mariene organismen zal een reeks ketensreacties ontketenen, waardoor de stabiele mariene ecosystemen die miljoenen jaren van geologische en biologische evolutie hebben gevormd, geleidelijk aan in de war raken en zelfs kunnen instorten.

De migratie van een groot aantal tropische mariene soorten naar subtropische mariene ecosystemen betekent dat veel invasieve soorten deze gebieden zullen binnendringen, en de nieuwe roofdiersoorten hevige voedselcompetitie zullen aangaan met inheemse soorten, wat leidt tot het verval of zelfs de uitsterving van sommige soorten. Dit fenomeen van ecosysteminstorting en soortuitsterving heeft zich voorgedaan tijdens de Permische en Triasperiode.

2. **Verwekken van de Dood van een Groot Aantal Mariene Wezens:**

Koud water bevat veel meer zuurstof dan warm water. De gestage stijging van de zeespiegeltemperatuur en de toenemende frequentie van oceaanhittegolven in de afgelopen jaren hebben het fenomeen van hypoxie en lage zuurstofniveaus in kustwateren aanzienlijk verhoogd. Wetenschappers wijzen erop dat door de stijging van de zeespiegeltemperatuur het zuurstofgehalte in de oceanen in de afgelopen 50 jaar met 2% tot 5% is gedaald, wat heeft geleid tot de dood van een groot aantal vissen door ademhalingsmoeilijkheden. Sommige grote vissen met een hoge zuurstofverbruik kunnen zelfs uitsterven.

In juni 2023 verschenen er duizenden kilometers dode vis in de wateren bij de provincie Chumphon in zuidelijk Thailand en in de Golf van Mexico in de Verenigde Staten, veroorzaakt door vissen die in ondiep water gevangen zaten en stikten door oceaanhittegolven. De massa-dood van de vissen zal verder invloed hebben op zeevogels die ervan voeden. Van 2013 tot 2016 leidde het opwarmen van de oppervlaktewateren van de Grote Oceaan langs de westkust van Noord-Amerika tot een tragisch incident waarbij ongeveer 1 miljoen zeevogels zijn gestorven door gebrek aan voedsel. Oceaanhittegolven leiden ook tot koraalbleaching.

Koraalriffen, bekend als de "bossen van de zee," bieden leefgebieden, voedselzoekterreinen en broedplaatsen voor ongeveer een kwart van het mariene leven, waardoor ze een van de meest biodiverse ecosystemen op aarde zijn. De vorming van koraalriffen kan niet losgemaakt worden van de symbiotische relatie tussen koralen en zooxanthellen, die elkaar voedingsstoffen verschaffen. Zooxanthellen zijn algen die erg gevoelig zijn voor temperatuur. Wanneer de zeespiegelstemperatuur stijgt, verzwakt hun fotosynthese en produceren ze schadelijke zuurstofvrije radicalen voor koralen. Om zichzelf te beschermen, moeten koralen zooxanthellen uitstoten, waarmee de symbiotische relatie wordt verbroken.

Zonder zooxanthellae keeruren koralen geleidelijk terug naar hun oorspronkelijke grijs-witte kleur. Als de zooxanthellae niet binnen een lange tijd terugkeren, zullen koralen hun voedingsbron verliezen en uiteindelijk sterven. Dit is het verschijnsel van koraalbleaching. Momenteel wordt het Great Barrier Reef in Australië het meest getroffen door koraalbleaching. In recente jaren, door de opwarming van de aarde, is de zeewatertemperatuur bij het Great Barrier Reef blijvend gestegen, en tussen 1998 en 2017 vonden er ten minste vier grote koraalbleaching-gebeurtenissen plaats.

Aan het begin van 2020 beleefde Australië recordhoge temperaturen, met bosbranden die zes maanden duurden op land en de ernstigste koraalbleekgebeurtenis ooit op zee, waarbij ongeveer een kwart van de koraalriffen werd getroffen. Momenteel heeft meer dan de helft van het Great Barrier Reef gebleekt. Met de opwarming van de aarde zullen koraalbleekgebeurtenissen vaker en ernstiger worden. Wetenschappers hebben ontdekt dat sinds 1985 de frequentie van wereldwijde koraalbleeking is toegenomen van eens per 27 jaar naar eens per vier jaar, en tegen het einde van de 21e eeuw verwacht men dat meer dan driekwart van de wereldwijde koralen zal bleken of ziek zal worden. Koraalbleek- en sterfte zullen ervoor zorgen dat een groot aantal vissoorten hun leefgebied, voedselzoekterrein en broedplaats verliest, wat verder de ontwikkeling van vispopulaties beïnvloedt.

In de afgelopen jaren is de frequentie en het bereik van oceaanhittegolven voortdurend toegenomen en uitgebreid. In maart 2019 publiceerden onderzoekers van de Marine Biological Association of the United Kingdom een wetenschappelijk artikel in het tijdschrift Nature Climate Change, waarin werd aangetoond dat het jaarlijkse gemiddelde aantal dagen met oceaanhittegolven tussen 1987 en 2016 met 50% is toegenomen ten opzichte van 1925-1954. Bovendien hebben wetenschappers ook fenomenen van oceaanhittegolven in de diepzee waargenomen. In maart 2023 publiceerden onderzoekers van de National Oceanic and Atmospheric Administration een studie in Nature Communications, waarin werd vastgesteld dat oceaanhittegolven ook in de diepzee optreden. Door simulatie van observatiedata bleek dat in de gebieden rondom het Noord-Amerikaanse continentale plateau diepzee-oceaanhittegolven langer duren en mogelijk een sterker opwarmingssignaal hebben dan oppervlaktewateren.

De toename van de frequentie en het bereik van oceaanhittegolven betekent dat mariene ecosystemen in de toekomst meer schade zullen ondervinden. Oceaanzuurvorming bedreigt de ontwikkeling van mariene soorten. De toename van de concentratie aanmaats carbon dioxide in de atmosfeer veroorzaakt niet alleen de broeikaseffect en versnelt de opwarming van de aarde, maar leidt ook tot oceaanzuurvorming, wat de overleving en voortplanting van mariene leven bedreigt. De oceaan wisselt continu gassen uit met de atmosfeer van de aarde, en bijna elke gas die in de atmosfeer komt, kan zich oplossen in zeewater. Als een belangrijk onderdeel van de atmosfeer kan carbon dioxide ook door zeewater worden opgenomen. Oceaanzuurvorming is eigenlijk het verschijnsel waarbij de oceaan teveel carbon dioxide absorbeert, wat leidt tot een toename van zuurstoffige stoffen in zeewater en een daling van pH.

Volgens schattingen wordt ongeveer een derde van het door de mens uitgestoten koolstofdioxide in de atmosfeer opgenomen door de oceaan. Naarmate de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer blijft toenemen, versterkt ook het tempo van opname en oplossing. Momenteel neemt de oceaan 1 miljoen ton koolstofdioxide per uur op, wat betekent dat de zeezuurder wordingsprocessen versnellen.

Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat door de afgelopen twee eeuwen te veel koolstofdioxide-uitstoot van de mens, het pH-waarde van de wereldzeeën is gedaald van 8,2 naar 8,1, wat betekent dat de echte zuurgraad van zeewater ongeveer met 30% is toegenomen. Volgens de huidige tempo van koolstofdioxide-uitstoot van de mens zal tegen het einde van de 21e eeuw het pH van het oppervlakswater van de wereldzeeën dalen tot 7,8, waardoor de zuurgraad van zeewater 150% hoger wordt dan in 1800. In 2003 verscheen de term "zeezuuring" voor het eerst in het wereldberoemde wetenschappelijke tijdschrift Nature. In 2005 wezen wetenschappers erop dat 55 miljoen jaar geleden een massale uitsterving in de oceanen plaatsvond door zeezuuring, geschat op 4,5 biljoen ton koolstofdioxide die in de oceaan was opgelost, en daarna duurde het 100.000 jaar voordat de oceaan geleidelijk weer normaal werd. In maart 2012 publiceerde een artikel in het tijdschrift Science dat de aarde momenteel de snelste zeezuuring sinds 300 miljoen jaar meemaakt, waarbij vele mariene soorten een overlevingscrisis tegemoet gaan.

In april 2015 publiceerde een studie in het Amerikaanse tijdschrift Science dat 250 miljoen jaar geleden gewelddadige vulkaanuitbarsten in Siberië een grote hoeveelheid koolstofdioxide vrijlieten, wat ervoor zorgde dat de pH-waarde van zeewater scherp daalde gedurende de volgende 60.000 jaar, waardoor een groot aantal sterk gekalkte mariene organismen stierven. Wetenschappers schatten in dat dit oceaanverzuringsevent uiteindelijk leidde tot de uitsterving van 90% van het mariene leven en meer dan 60% van het landlevende leven. De studie wees ook uit dat tijdens het massavernietigingsgebeuren 250 miljoen jaar geleden slechts ongeveer 2,4 miljard ton koolstofdioxide per jaar werd uitgestoten in de atmosfeer, terwijl momenteel mensen ongeveer 35 miljard ton koolstofdioxide per jaar in de atmosfeer uitspuiten, verre te boven de emissies tijdens de periode van massa-uitsterving.

Oceaanverzuring beïnvloedt ernstig de normale groei en voortplanting van mariene levensvormen, waarmee de overleving en ontwikkeling van soorten wordt bedreigd. Aan de ene kant bedreigt oceaanverzuring en remt de overleving van calciferende organismen. Oceaanverzuring leidt tot een continue afname van carbonate-ionen in de oceaan, die belangrijke materialen zijn voor veel mariene organismen (zoals krabben, schelpdieren, koralen, etc.) om schelpen te vormen.

Oceaanverzuring zal ernstig de groei en ontwikkeling van deze calciferende organismen bedreigen. Bovendien kan verzurkt zeewater sommige mariene organismen rechtstreeks doen oplossen. Weekdieren zijn een belangrijke voedselbron voor zalm, en wetenschappers voorspellen dat tegen 2030 verzurkt zeewater een corrosieve invloed zal hebben op mariene weekdieren, wat tot hun terugdringing of verdwijning in sommige mariene gebieden zal leiden, met verder effect op de ontwikkeling van zalm-populaties.

Aan de andere kant, ook de verzuring van de oceaan schaadt het sensorische systeem van vissen. Sensorische systemen zoals reuk, gehoor en zicht helpen mariene vissen efficiënt te voeren, veilige leefgebieden te vinden en roofdieren te vermijden. Eenmaal geschaad, zal dit direct de overleving van vissen bedreigen. In juni 2011 lieten onderzoekers van de Universiteit van Bristol in het Verenigd Koninkrijk clownvisseieren uitkomen in zeewater met vier verschillende concentraties aan kooldioxide. Na vergelijkend onderzoek bleek dat jonge vissen die in zeewater met een hoge concentratie aan kooldioxide waren uitgekomen, erg traag reageerden op geluiden van roofdieren.

Dit betekent dat in zuur water de auditieve gevoeligheid van jonge vissen aanzienlijk afneemt. In maart 2014 publiceerde een studie in Experimental Biology dat hoge concentraties koolstofdioxide in zeewater kunnen interfereren met verschillende soorten gamma-aminobutyric acid in zenuwcellen van vissen, waardoor hun visuele en motorische vaardigheden verminderen, uiteindelijk het moeilijk voor hen maakt om te jagen of voor roofdieren te vluchten. In juli 2018 vond een studie gepubliceerd in Nature Climate Change dat oceaanzuurvingering kan leiden tot het verliezen van reukvermogen bij vissen, hun centraal zenuwstelsel kan verstoren en hun hersenen de mogelijkheid kan verminderen om informatie te verwerken.

Naast het directe schade aan mariene soorten kan de zeezuurgraad de negatieve effecten van mariene vervuilers en toxinen verder verergeren. Onderzoek heeft aangetoond dat de zeezuurgraad continu de bio Beschikbaarheid van zware metalen zoals kwik, lood, ijzer, koper en zink kan vergroten, wat betekent dat deze zware metalen gemakkelijker door mariene organismen kunnen worden opgenomen en zich sneller in mariene organismen kunnen opstapelen. Uiteindelijk zullen deze vervuilingen via de voedselketen worden overgedragen aan hogere organismen, waarmee hun gezondheid wordt bedreigd. Bovendien kan de zeezuurgraad ook de mate en chemische samenstelling van schadelijke algen veranderen, waardoor deze toxinen overgedragen kunnen worden aan schelpdieren, waarbij paralytische en neurotoxische toxinen worden geproduceerd, uiteindelijk de menselijke gezondheid bedreigend.

Wereldwijde inspanningen voor het beschermen van mariene biodiversiteit. Momenteel is de gemiddelde wereldwijde oceaanstemperatuur gestegen met ongeveer 0,9°C vergeleken met de 20e eeuw en met 1,5°C vergeleken met de pre-industriële niveaus. De afgelopen tien jaar zijn de warmste decennium geweest voor oceaan temperaturen ooit opgetekend. Het El Niño-fenomeen dat zich vormde in 2023, voorspellen wetenschappers dat de wereldwijde zeewatertemperatuur in de komende maanden snel met 0,2 tot 0,25°C zal stijgen. Dit betekent dat mariene ecosystemen in de toekomst te maken zullen krijgen met strengere hoge-temperatuur bedreigingen, en mariene levensvormen zullen grotere overlevingsuitdagingen moeten aanvaarden. Tegemoetkomend aan de steeds ernstiger wordende mariene ecologische crisis, nemen landen over de hele wereld actief maatregelen om mariene ecosystemen te beschermen. Op 19 december 2022 werd de tweede fase van het 15e Partijencongres van het Verdrag inzake Biologische Diversiteit aangenomen, waarbij het "Kunming-Montreal Wereldwijd Biodiversiteitskader" vastgesteld werd. Het kader stelde het "30x30"-doel, gericht op het beschermen van ten minste 30% van de wereldwijde grond en oceanen tegen 2030.

Om een vlotte uitvoering van de overeenkomst te waarborgen, bevat de inhoud van de overeenkomst ook duidelijke en sterke financiële garanties. Dit kader zal de internationale gemeenschap aanvoeren om samen te werken aan het beschermen van biodiversiteit en te streven naar het grote doel van harmonieuze coëxistentie tussen mensen en natuur tegen 2050. In de afgelopen decennia zijn op de hoge zeeën talrijke schepvaart-, bodemwinning- en verre-water visserijactiviteiten uitgevoerd. Hoewel er relevante internationale instellingen zijn die deze activiteiten reguleren, heeft het gebrek aan noodzakelijke communicatie en coördinatie tussen verschillende instellingen geleid tot een gedeeltelijke toestand van ecologisch bewaking en bescherming van de hoge zeeën, wat niet effectief is geweest in het bestrijden van mariene milieuverontreiniging en biodiversiteitsverlies.

In juni 2023 adopteerde de Verenigde Naties het "Verdrag betreffende de behoud en duurzame exploitatie van mariene biologische diversiteit van gebieden buiten nationaal jurisdictiegebied volgens het Verdrag van de Verenigde Naties over de Zeevastgoed." Het "Verdrag" stelt nieuwe mechanismen en inhoud voor op het gebied van mariene milieu-impactbeoordeling, transfer van mariene technologie, delen van voordelen uit mariene genetische hulpbronnen, en mariene beschermd gebied. Secretaris-Generaal van de Verenigde Naties António Guterres wees erop dat dit "Verdrag" cruciaal is om bedreigingen zoals klimaatverandering, overbevissing, oceaanverzuring en mariene verontreiniging aan te pakken, en om de duurzame ontwikkeling en exploitatie van meer dan twee derde van de wereldse oceanen te waarborgen. Het heeft mijlpalenbetekenis voor het beschermen van mariene biodiversiteit.