Beeld: NASA

De aarde is een waterplaneet. Ze is voor grote delen bedekt met een blauw lappendeken aan zeeën en oceanen. Kilometers diep in de aardkorst bevindt zich nog meer water: minstens drie keer zoveel als aan het aardoppervlak. Zonder al dat blauw had hier 3 à 4 miljard jaar geleden geen leven kunnen ontstaan. De eerste eencelligen waren wellicht waterorganismen.

De oceanen zijn levensnoodzakelijk. De laatste jaren groeit dat besef. Dat is deels te danken aan het zogeheten Ocean Literacy-project, een educatief programma dat zich richt op het basis- en het secundair onderwijs. Het heeft als doel leerlingen kennis en begrip bij te brengen over welke invloed de oceaan op ons leven heeft. Het werkt ook omgekeerd: het programma wil eveneens aanschouwelijk maken op welke manieren wij een impact hebben op de zeeën. Het concept ontstond in de VS, maar vond intussen ook aansluiting in Japan, Australië en Europa (zie kaderstuk).

Het Ocean Literacy-project stelt zeven basisprincipes centraal. Wie ze kent en begrijpt, mag zich met recht en reden een oceaangeletterde noemen.

De mens heeft de oceanische ruimte verdeeld in vijf oceanen, waaronder de Stille, de Arctische en de Atlantische Oceaan, en een groot aantal zeeën. Het geheel heeft een oppervlak van 361 miljoen km². Door de platentektoniek verandert de oceaan van vorm, grootte en diepte. Die polsslag van de aarde is een uiterst langzame: ze houdt honderden miljoenen jaren aan.

Vaak zien wij de oceaan alleen maar als een oppervlak. In werkelijkheid is ze gemiddeld 3.796 meter diep. Ze herbergt bergketens en meer vulkanen dan je er aan land vindt. Er zijn diepe troggen, zoals de elf kilometer diepe Marianentrog, en eindeloze vlaktes.

Aan het oppervlak brengt de wind de oceaan in beweging, waardoor stromingen als de Golfstroom ontstaan. Als we dieper in de oceaan gaan, zien we dat de oceaanstromingen onderdeel zijn van een mondiaal systeem. Dat is de thermohaliene circulatie. Die wordt aangedreven door verschillen in temperatuur en zoutgehalte. Eén rondje duurt ongeveer duizend jaar, waardoor de oceaan ook een ‘geheugen’ heeft. Dat noem ik de vierde dimensie van de oceanische ruimte. Met deze ‘lopende band’ worden energie in de vorm van warmte, stoffen en organismen door de oceanische ruimte vervoerd. Veranderingen in de oceaancirculatie hebben grote gevolgen voor het klimaat en veroorzaken disrupties in ecosystemen.

Het meeste water op het aardoppervlak bevindt zich in de oceaan. Dat water is zout: het heeft een gemiddelde zuurtegraad van 8,1. De oceaan vormt het hart van de waterkringloop, waardoor ze verbonden is met de meren, rivieren, beekjes en zelfs het grondwater op het land.

Hoewel we lang gedacht hebben dat de oceaan oneindig is, blijken er wel degelijk grenzen te zijn aan het gebruik ervan door de mens. We vissen de zee leeg en gebruiken haar al eeuwenlang als afvalputje. Vooral na de Tweede Wereldoorlog is, deels door de enorme snelle bevolkingsgroei, het gebruik ervan explosief toegenomen. Helaas blijven beheer en bescherming achterop hinken.

Door een geologische bril zie je dat de oceaan en het leven erin het land domineren. De meeste gesteenten die wij zien zijn eens als sediment in de oceaan afgezet. Zo zijn de beroemde witte kliffen van Dover door miljarden microscopisch kleine zeedieren afgezet. De zee geeft de kusten hun huidige vormen. De zandstranden, waar we in de zomer liggen te bakken in de zon, ontstaan door erosie. Ook is de oceaan het grootste reservoir van koolstof op aarde.

De oceaan is de motor van het klimaat, terwijl de poolgebieden als koeltorens functioneren. Het donkere water absorbeert het grootste deel van het zonlicht dat de aarde bereikt, en het witte ijs aan de polen reflecteert het. De enorme watermassa speelt de hoofdrol in drie mondiale kringlopen: die van water, koolstof en energie.

Zeeplanten produceren meer dan de helft van alle zuurstof op de planeet. Bij grofweg elke tweede ademhaling ademen we zuurstof in die door zeeplanten is geproduceerd. De oceaan absorbeert 90 procent van de warmte en een derde van de door de mens uitgestoten CO₂. Koppelingen tussen processen in de oceaan en de atmosfeer, zoals het El Niño- en El Niña-verschijnsel of de Noord-Atlantische Oscillatie, bepalen belangrijke mondiale en regionale weerpatronen. Veranderingen in het oceaan-atmosfeersysteem leiden tot veranderingen in het klimaat. Die veroorzaken op hun beurt weer verschuivingen in de oceaan en de atmosfeer.

Het leven ontstond hoogstwaarschijnlijk in de oceaan en produceerde daar, miljarden jaren geleden, zuurstof. Hierdoor kon het leven zoals wij dat kennen zich verder ontwikkelen en verspreiden. Zo evolueerden de tot de verbeelding sprekende dinosaurussen, zoogdieren en vogels en, 7 miljoen jaar geleden, mensen. Uiteindelijk bleef homo sapiens als enige mensensoort over. Alle huidige dieren en planten stammen uiteindelijk af van organismen die in lang vervlogen tijden in de zee leefden.

De oceaan levert water, zuurstof en voedingsstoffen, die alle een voorwaarde voor het leven op aarde zijn. Bovendien matigt hij het klimaat, waardoor de planeet bewoonbaar blijft.

De leefruimte in de oceaan, met zijn diverse en unieke ecosystemen, is vele malen groter dan die op het land. De biodiversiteit is er dan ook veel uitgebreider. De meeste biomassa in de oceaan bestaat uit onzichtbare microbes, zoals bacteriën, virussen, archaea, protisten en schimmels. Eén liter zeewater bevat 10 miljard virussen en een miljard bacteriën. Als je alle levende organismen in de oceaan zou wegen, dan zou 90 procent van dat gewicht toe te schrijven zijn aan microbes. Ze zijn essentieel voor de ecosystemen om voedsel en de voedingsstoffen op te nemen. Ze reinigen de oceaan en vele soorten bestrijden ziektes.

Een groot deel van de oceaan is een natte woestijn. En toch verschaft hij een zeer gevarieerde leefruimte, van het oppervlak af tot op en in de zeebodem. Hoe het leven zich daarin verspreidt, hangt af van abiotische factoren. Denk aan zonlicht, zuurstof, het zoutgehalte, de temperatuur en zuurtegraad, voedingsstoffen, druk en stromingen. Vooral de delicate estuaria en riffen laten een overvloed aan leven zien. Ook de kustlijnen kennen een enorme verscheidenheid aan levenszones, dankzij de getijden, golfenergieën en verschillende waterdieptes.

De diepzee begint op een diepte van 200 meter, de maximale diepte waarop het zonlicht kan doordringen. Ze beslaat 65 procent van het oppervlak van de aarde en 95 procent van het volume van de oceaan. In de diepzee zijn sommige ecosystemen, zoals die van de bekende warmwaterbronnen, afhankelijk van chemische energie. Wetenschappers hebben minder dan 0,0001 procent ervan verkend.

Een van de nieuwe, zeer uitdagende projecten van het Woods Hole Institute for Oceanography in de VS is de Ocean Twilight Zone. Dit gebied bevindt zich aan de bovenkant van de diepzee. Het ligt op een diepte van 200 tot ongeveer 1.000 meter. Net buiten het bereik van het zonlicht is het een schemerzone. Het is er koud en het wemelt er van het leven. De totale biomassa van de vissen blijkt er tien keer groter te zijn dan wetenschappers tot voor kort dachten. Dat is meer dan in de rest van de oceaan samen. Sommige organismen brengen hier hun hele leven door, terwijl andere dagelijks van en naar het oppervlak reizen, in wat je gerust de grootste migratie ter wereld mag noemen.

Het leven in de schemerzone ondersteunt het voedselweb van de oceaan. Het transporteert enorme hoeveelheden koolstof van het oppervlak naar de diepe oceaan, waardoor het wereldwijde klimaat wordt gereguleerd. Om die zone te verkennen, beroepen onderzoekers zich op moderne technologieën, zoals speciale robots en DNA-onderzoek.

Tot nu toe is de schemerzone, met haar rijke biodiversiteit, grotendeels onontgonnen. Ze is nog buiten het bereik van de commerciële visserij gebleven. Toch neemt de belangstelling van de vissers toe. Wat de gevolgen zullen zijn voor het pas ontdekte ecosysteem is onbekend.

De oceaan beïnvloedt het leven van iedereen. Hij levert zuurstof, grondstoffen en voedsel, en stuurt het weer en klimaat. We gebruiken zijn oppervlak al millennialang als zeeroutes, en halen er al eeuwenlang mineralen, energie en medicijnen uit. De oceaan biedt ons gigantische ecosysteemdiensten, zoals afval zuiveren of de kust beschermen.

We leven graag aan de rand van de oceaan. En we gaan er graag op vakantie, om tot rust te komen. Door de sterke bevolkingsgroei sinds de jaren 1950 wonen en werken er nu wel erg veel mensen aan de rand van de oceaan. Volgens de Verenigde Naties leefde in 2019 zo’n 28 procent van de bevolking niet verder dan honderd kilometer van de kust.

Menselijke activiteiten zijn op allerlei manieren van invloed op de gezondheid van de oceaan. Dat is altijd zo geweest. Maar de vervuiling die met de Britse industriële revolutie begon en de explosieve bevolkingsgroei die eraan gekoppeld is, loopt uit de hand.

CO₂-vervuiling leidt tot aardopwarming, zeespiegelstijging en waterverzuring. De introductie van duizenden chemische stoffen als pesticiden, kunstmest en plastic tast ook de biodiversiteit van de oceaan aan.

De waarschuwingen van wetenschappers vullen al decennialang boekenkasten. Het laatste speciale rapport van het VN-klimaatpanel (IPCC) over de oceaan en de cryosfeer kwam eind september uit. Dat was vlak voor een speciale bijeenkomst van de Verenigde Naties in New York over de klimaatproblematiek. Het rapport is, zoals altijd, heel duidelijk. De situatie is urgent; in mijn ogen gaat het om een noodtoestand.

We zullen alles op alles moeten zetten om de opwarming te beperken tot de grenzen die in het klimaatakkoord van Parijs zijn vastgelegd. Dat wisten we eigenlijk al uit de twee eerdere speciale IPCC-rapporten. Maar als we onze politieke en andere koppen in het zand steken, dan zijn de gevolgen niet te overzien. Het Arctische gebied wordt dan ijsvrij, gletsjers smelten, rivieren drogen op en onze watervoorraad verdwijnt grotendeels. De zeespiegel stijgt in ijltempo, de oceaan verzuurt, koraalriffen sterven, orkanen worden krachtiger.

Naar schatting is maar liefst 95 procent van de oceaanbodem nog niet verkend. Dat is ruim 65 procent van het aardoppervlak. Wetenschappers maken er werk van om de oceaan te verkennen. Dankzij innovatieve technologieën, zoals speciale satellieten, onderwaterdrones, waarnemingsstations, monitoringssystemen en steeds geavanceerde computermodellen, groeit onze kennis snel.

Voorts is er het Seabed 2030-project, van de Japanse Nippon Foundation en de General Bathymetric Chart of Oceans. Deelnemende onderzoekers werken aan een algemene kaart van de oceaanbodem, met een resolutie van 100 op 100 meter. Ze zal in 2030 worden gepubliceerd. Ook de Verenigde Naties hebben een exploratieprogramma aangekondigd: de zogeheten Decade of
Ocean Science for Sustainable Development (2021-2030). Het doel is de gezondheid van de oceaan te herstellen en duurzaam gebruik te stimuleren.

Zulke projecten komen er niets te vroeg. We blijven de zee leegvissen en met afval vullen. Bovendien staan we aan de vooravond van een vooralsnog ongereglementeerde bioprospectie van de mariene biodiversiteit en de diepzeemijnbouw. De onderhandelingen over een uitbreiding van het huidige zeerecht zijn aan de gang. Hopelijk lukt het deze keer wel om de winsten wat eerlijker te verdelen en het zeemilieu beter te beschermen.