De informatiebladen van het instituut
Geschreven door experts...
AL ONZE INFORMATIEBLADEN RAADPLEGEN EN DOWNLOADEN
Trouw aan zijn opdracht stelt het Oceanografisch Instituut sinds 2011 samenvattingen ter beschikking van zijn publiek om de kennis en de bescherming van de Oceaan te bevorderen.
Deze fiches zijn geschreven door leden van de Wetenschappelijke Raad van het instituut en door enkele van ’s werelds meest vooraanstaande oceaandeskundigen. Ze worden aangeboden om u te helpen beter te begrijpen wat er vandaag op het spel staat inzake de werking van de Oceaan, de mariene biodiversiteit en de relatie tussen de Mens en de Oceaan.
Ze zijn gerangschikt op publicatienummer en kleurgecodeerd volgens het thema van het bestand en gerelateerde subthema’s.
De mens en de oceaan
- Rijkdommen van de zee
- Milieurisico
- Oceaanvervuiling
- Zeerecht, maritiem recht, verdragen betreffende de zee en internationale organisaties
- Participatiewetenschap, bemiddeling
- Wetenschappelijke innovaties en nieuwe technologieën
- Kunst en wetenschap
De werking van de Oceaan
- Geowetenschappen
- Chemie van het zeewater
- Biogeochemie
- Klimaat, oceaan/atmosfeer-interacties, oceaandynamica
Mariene biodiversiteit
- Biodiversiteitsonderzoek
- Biologische diversiteit, de verschijning van het leven
- Huidige bedreigingen voor de mariene biodiversiteit
- Bescherming van de biodiversiteit
Om u te helpen uw weg te vinden in deze bladen, kunt u ook :
- Download hier de samenvatting van de factsheets in volgorde van publicatie.
- Download hier de samenvatting van de informatiebladen, ingedeeld volgens de subthema’s van de hoofdthema’s.
Enkele zeldzame platen zijn alleen in het Engels beschikbaar.
De experimenten die de biologische manifestaties benadrukten die leidden tot de ontdekking van anafylaxie, het hoogtepunt van allergieën, begonnen op het schip van Prins Albert I van Monaco, de tweede Princesse-Alice. Door de betrokken stappen na te lopen, kun je bevestigen dat dit inderdaad een oceanografische ontdekking was.
De Oostenrijkse schilder en ontdekkingsreiziger Eugen von Ransonnet-Villez (1838-1926) was de eerste die kunst gebruikte om zijn tijdgenoten een realistisch beeld te geven van de onderwaterwereld. Zittend in een duikklok maakte hij schetsen van dit toen bijna ontoegankelijke koninkrijk. Zijn werk heeft bijgedragen aan de wetenschappelijke verkenning van de onderwaterwereld en haar bewoners.
Platina (Pt) is een kritisch technologisch element (CTE) en een opkomende verontreiniging in milieucompartimenten. Vooral in kustgebieden zijn er nog te weinig gegevens over de concentraties, de verspreiding en de ecotoxicologische effecten op organismen. Historische trends in deze milieus laten echter een snelle stijging van het Pt-niveau zien, waardoor het nodig is om ons begrip van de biogeochemische cycli te verbeteren.
Microalgen vormen een vrijwel onbekende wereld van biodiversiteit, die
onvermoede belofte van toegevoegde waarde op het gebied van energie, voeding, gezondheid en milieu.
farmacologie, cosmetica en nutraceuticals. Willen deze kansen echter
economisch levensvatbaar is, staat het onderzoek nog voor vele uitdagingen, waaronder
productieprocessen te verbeteren.
Plastics ondergaan afbraakprocessen in de oceaan, wat resulteert in de vorming van microplastics die 80% van het oceaanoppervlak verontreinigen (kleine deeltjes kunnen ook rechtstreeks binnendringen). Het grootste ecologische risico is de opname door mariene organismen en een mogelijke overdracht in de voedselketen die tot de mens kan leiden.
Een andere bedreiging is dat sommige kunststoffen invasieve of giftige soorten kunnen verspreiden. Hun totale opruiming van de oceanen is gewoon onmogelijk. De oplossingen omvatten regelgeving, verandering van consumentengedrag, meer recycling en bevordering van de circulaire economie.
Walter “Zarh” Howlison Pritchard (1866-1956) was de eerste schilder die een duikhelm opzette, zijn ezel verzwaarde met lood en olieverfschilderijen maakte onder het zeeoppervlak.
In het begin van de 20e eeuw legde hij zich toe op het schilderen van onderwatertaferelen, van de warme wateren van Tahiti tot de ijzige zeeën van West-Schotland. Vandaag hebben zijn schilderijen een aangrijpende kwaliteit als een verslag van eens bloeiende mariene milieus.
Verspreid over het decor van het Oceanografisch Museum van Monaco herinneren de kwallen ons eraan dat het verzamelen van Pelagia noctiluca het begin was van de carrière van Prins Albert I van Monaco als oceanograaf. Toen, in de bathypelagische fauna, intrigeerde de violet-paarse kleur van de Atolla hem. Dit rechtvaardigt hun aanwezigheid in het decor van het Museum.
Tegen de tijd dat Prins Albert I van Monaco in 1885 met zijn veldtochten begon, was de controverse over de beroemde azo-zone beneden 500 m al voorbij. En dit dankzij waarnemingen die de Prins beschouwt als de hoogtepunten van de geschiedenis van de biologische oceanografie, en waarvan hij de emblematische dieren ensceneert in de mozaïeken van zijn Museum.
Diatomeeën zijn eencellige microalgen die in alle aquatische milieus voorkomen en vooral overvloedig zijn in kustgebieden en op hoge breedtegraden. Hun fotosynthese-activiteit is gelijkwaardig aan die van alle tropische wouden, waardoor zij een sleutelcomponent zijn van de aquatische voedselketens. Diatomeeën dragen ook bij tot de biogeochemische cycli op aarde, en onze olie- en gasreserves zijn grotendeels afkomstig van diatomeeën. Wetenschappers willen graag te weten komen hoe zij hun glazen celwanden bouwen, zodat de kennis kan worden gebruikt voor nanotechnologie.
In 2014 en 2015, tijdens zijn reis rond de wereld op een sportcatamaran, merkte Yvan Bourgnon dat de zee op bepaalde plaatsen bezaaid was met plastic afval. Met de oprichting van zijn vereniging, The Sea Cleaners, gewijd aan de strijd tegen de vervuiling van de oceanen, is hij begonnen met het ontwerpen van een revolutionair vaartuig, een reusachtige quadrimaran, de MANTA, een verzamelaar van plastic macro-afval. Het werd gepresenteerd tijdens de COP22 in Marrakech in november 2016, werd zeer positief ontvangen en ging begin 2017 de eerste studiefasen in, met het oog op de bouw van het schip.
Het woord “algen” verwijst naar organismen die behoren tot lijnen van de levende wereld die soms zeer ver van elkaar verwijderd zijn. Tot in de jaren 1960 omvatte de classificatie van levende organismen een plantenrijk dat onderverdeeld was in Cormofyten en Thallofyten (algen, schimmels en korstmossen). Maar wat hebben een porcini en een kelp met elkaar gemeen? Het begrip “Plantenrijk” zelf is onmogelijk duidelijk te definiëren. De definitie van algen is niet eenvoudig en is meer een kwestie van praktische noodzaak dan van een natuurlijke groep. Voor een systematicus bestaan algen niet.
De theorie van de endosymbiose is thans solide aangetoond: het mitochondrion zou afkomstig zijn van een paarse bacterie die zijn gastheer heeft voorzien van de metabolische ketens van de ademhaling; de plastide is afkomstig van een cyanobacterie die heeft gezorgd voor de zuurstofproducerende fotosynthese. De meest complexe associaties die bij algen worden aangetroffen, zijn het resultaat van de opeenvolgende nesteling van verschillende prokaryotische en eukaryotische partners. De cellen van eukaryoten, waaronder de onze, zouden dus chimaeren zijn die het resultaat zijn van de vereniging en co-evolutie van verschillende soorten organismen.
Sommige van de decoraties in de zijpanelen van het plafond van de conferentiezaal van het Oceanografisch Museum in Monaco stellen zeedieren voor die zijn geselecteerd uit illustraties in het boek Kunst-Formen der Natur dat in 1904 werd gepubliceerd door Ernst Haeckel, professor in de dierkunde in Jena (Duitsland). In het midden van dit plafond zijn zes schilderijen allegorieën van belangrijke momenten uit de carrière van prins Albert I van Monaco, de prins- Savant.
Een hormoonontregelaar is een stof of een mengsel van stoffen die de functies van het endocriene systeem wijzigt. Zij kunnen van natuurlijke of antropogene oorsprong zijn. Deze verbindingen zullen uiteindelijk in alle ecosystemen, en uiteindelijk in het mariene milieu, worden aangetroffen. De schadelijke effecten van deze stoffen in het mariene milieu zijn thans bekend: zij kunnen bij blootgestelde organismen ontwikkelings- en/of voortplantingsstoornissen veroorzaken. Zij zijn een wereldwijd probleem geworden en worden beschouwd als een van de ernstigste bedreigingen voor de biodiversiteit en de gezondheid van het ecosysteem.
Reeds in 1959 werd in het Antarcticaverdrag, dat voor onbepaalde tijd gold, bepaald dat het zuidelijke gebied uitsluitend bestemd was voor vreedzame en wetenschappelijke activiteiten. Een territoriale “bevriezing” is gehandhaafd. Activiteiten met betrekking tot minerale hulpbronnen die niet voor wetenschappelijke doeleinden worden uitgevoerd, zijn verboden. Het juridisch kader voor menselijke activiteiten is versterkt door de aanneming van nieuwe besluiten van de staten op het gebied van toerisme. Samen met de in werking getreden verdragen vormen zij wat bekend staat als het “Antarctisch Verdragssysteem”. De staten zien erop toe dat de samenwerking die zij met succes op Antarctica tot stand hebben gebracht, duurzaam is.
Lipiden werden lang beschouwd als vetachtige stoffen die als energiereserves dienden, maar zijn nu erkend als essentiële bestanddelen van celmembranen, en dankzij verschillende vorderingen hebben zij nu de status van biochemisch actieve verbindingen in de cel. Bepaalde lipiden dragen bij tot het behoud van een goede gezondheid en zijn van belang bij de preventie en behandeling van pathologieën. De buitengewone moleculaire diversiteit van mariene organismen, die vaak geen equivalent op het land hebben, vormt de meest originele, omvangrijke en veelbelovende bron van biologisch actieve lipiden.
Fotosynthese zorgt voor de productie van levende materie uit zonne-energie. De lichtenergie wordt opgevangen door het chlorofyl. Andere pigmenten fungeren als licht-verzamelende antennes, waardoor de organismen verschillende tinten krijgen. Onderzoek heeft het mogelijk gemaakt de oorsprong en de evolutie van de fotosynthese bij levende wezens na te gaan. De fotosynthese, uitgevonden door bacteriën, is verschillende malen overgenomen door verschillende lijnen van eukaryote organismen zonder directe verwantschap. Deze resultaten verklaren waarom alle organismen die tot fotosynthese in staat zijn, in moderne classificaties niet langer in één groep worden ondergebracht.
Inktvissen omvatten ongeveer 290 soorten. De grootste ongewervelde zeedieren behoren tot deze groep. Deze weekdieren worden sinds de tweede helft van de 20e eeuw steeds meer door vissers geëxploiteerd. De meeste van de 40 gevangen soorten voltooien hun levenscyclus in één jaar. Hun overleving in het wild is niet goed bekend omdat zij door hun snelle groei niet lang met hetzelfde soort vistuig kunnen worden gevangen. De klassieke aanpak in de visserijbiologie, waarbij de quota per vloot aan de hand van modellen worden toegewezen, is niet altijd toepasbaar op deze weekdieren.
Gebrandschilderde ramen bevinden zich in de bibliotheek van het Maison des Océans, de Parijse vestiging van het Oceanografisch Instituut, Stichting Albert I, Prins van Monaco. Het schilderen van deze glas-in-loodramen was het onderwerp van een studie over de techniek van hun realisatie. Het thema is gebaseerd op illustraties uit de geïllustreerde platen van de Duitse natuuronderzoeker Ernst Haeckel.
Het Maison des Océans in Parijs, gesticht door Albert I, Prins van Monaco, is versierd met een glas-in-loodraam dat achttien zeedieren voorstelt, gereproduceerd van de platen uit het boek Kunstformen der Natur van Ernst Haeckel. De keuze lijkt te zijn ingegeven door de favoriete thema’s van de prins: oorsprong van het leven, uit het water naar de aarde komen, symmetrievlakken, vivipariteit, bescherming van de jongen. In het begin van de 20e eeuw waren deze thema’s nog argumenten ter ondersteuning van de evolutietheorie.
Het in 2005 opgezette wetenschappelijke programma van Oceano sluit aan bij het mondiale wetenschapsbeleid inzake klimaatverandering. De OceanoScientific Campaign bestaat uit een reeks expedities rond Antarctica, op een speciaal ontworpen zeilboot, uitgerust met sensoren voor een tiental parameters. Deze zeilboot evolueert op het raakvlak tussen oceaan en atmosfeer zonder zijn omgeving te verontreinigen, noch de wind om te leiden, noch de temperatuurmetingen van het oppervlakte-zeewater te verstoren. Het is ook in staat zich op de oceaan te bewegen, in totale energie autonomie. De inaugurele expeditie vertrok op 17 november 2016 vanuit Monaco, solo geleid door Yvan Griboval.
DORIS is een participatieve website van de Franse Federatie van Onderwaterstudies en -sport. Vanaf het begin was het ook de bedoeling dat het een educatief instrument zou worden, als bron van informatie en foto’s, ten dienste van de kaderleden van FFESSM. Het idee van een zo volledig mogelijk geïllustreerd bestand van onderwatersoorten is geboren uit een waarneming: de overgrote meerderheid van de huidige faunagidsen presenteert 80% van dezelfde soorten. Het is vaak moeilijk om informatie te vinden die helpt bij het determineren van een minder algemene soort die toch nieuwsgierigheid wekt!
Mathurin Méheut werd in 1882 in Lamballe geboren en schreef zich op 20-jarige leeftijd in aan de School voor Decoratieve Kunsten in Parijs en aan de Normaalschool voor Tekenonderricht. Hij begon het mariene milieu te benaderen in 1910. In 1913 nam hij deel aan de eerste tentoonstelling van dierenschilders en verwierf hij de titel van dierenschilder. De kunst van Méheut is grotendeels geïnspireerd door de realiteit van de mariene wereld en haar biodiversiteit. Als ambachtsman en naturalistisch waarnemer wist Méheut wetenschappelijke waarheid te combineren met een esthetische vorm van harmonie.
Grote, streng beschermde mariene reservaten zijn een essentieel instrument voor de aanpak van diverse problemen die de gezondheid van de oceaan beïnvloeden. Deze reservaten beschermen oceaangebieden tegen destructieve menselijke activiteiten, zoals industriële visserij, illegale visserij of ontginning van natuurlijke hulpbronnen. Zij dragen ook bij tot het behoud van soorten, habitats en de functionele diversiteit van ecosystemen. Tot dusver is echter slechts ongeveer 2% van de wereldzeeën aangewezen als streng beschermd marien reservaat.
De Pew Charitable Trusts en verschillende partners hebben in 2006 het Global Oceans Legacy Project gelanceerd. Het doel is bij te dragen tot de vorming van zeereservaten van ten minste 200.000 vierkante kilometer. World Ocean Heritage werkt samen met gemeenschappen, regeringen en wetenschappers over de hele wereld om enkele van ’s werelds belangrijkste en best bewaarde oceaanomgevingen te beschermen. Om natuurgebieden te bewaken en te handhaven heeft Pew samen met Satellite Applications Catapult, een initiatief van de Britse regering, het Eyes on the Seas-project en het virtuele bewakingscentrum opgezet.
In 1925 werden “bacteriën” in de zin van die tijd (prokaryoten genoemd) beschouwd als fundamenteel verschillend van alle andere levende wezens (eukaryoten genoemd).
De sterke gelijkenis van de plastiden en mitochondriën met bacteriën, alsmede waarnemingen die door talrijke studies werden gevolgd, toonden aan dat het zou gaan om prokaryoten die zich in eukaryote cellen vestigden en daarmee mee-evolueerden. De vooruitgang in de genomica lijkt nu aan te tonen dat een massale overdracht van bacteriële genen naar een archaea aan deze installaties voorafging. Eukaryote cellen zouden daarom chimaeren zijn met genetisch materiaal van verschillende oorsprong.
Natuurlijke sponzen, die al sinds de oudheid worden gebruikt, behoren tot de groep van de sponzen, waarvan de dierlijke of plantaardige aard lang ter discussie heeft gestaan. Zij zouden de oudste meercellige dieren zijn. Deze filter-feeders hebben een grote invloed op de waterkwaliteit. In de afgrond zijn sommige sponzen vleeseters geworden. Ze worden aangetroffen van de kust tot in de diepste diepten, en er zijn zoetwatersoorten. Gemakkelijk toegankelijk voor predatoren, verdedigen zij zich door de productie van een uitzonderlijke verscheidenheid van min of meer giftige moleculen, die van groot belang zijn in de farmacologie.
De levende mariene wereld kan worden beschouwd als een natuurlijk depot dat rijk is aan een grote verscheidenheid van verbindingen en biologisch actieve moleculen, vaak zonder terrestrische equivalenten. Mariene organismen leven in zeer uiteenlopende omstandigheden en kunnen soms worden blootgesteld aan extreme omstandigheden. Zij produceren een grote verscheidenheid van stoffen met een specifieke activiteit, met name lipiden, belangrijke bronnen van metabolische energie en essentiële materialen voor de vorming van cel- en weefselmembranen. Deze synthese geeft een overzicht van de belangrijkste soorten mariene lipiden die van belang zijn voor de menselijke voeding en de gezondheid, en van hun bronnen.
De ontwikkeling van de visserij heeft geleid tot een enorme impact op de levende rijkdommen van de zee en tot een sterke afname van de overvloed aan doelsoorten. De uitdaging bestaat erin de impact van de visserij op de hulpbronnen en de ecosystemen te beperken. Het is aan de beleidsmakers om een beheersdoelstelling te kiezen die wenselijk en duurzaam wordt geacht.
De evaluatie van de bestanden wordt uitgevoerd door groepen deskundigen die jaarlijks bijeenkomen op initiatief van internationale organisaties die geleidelijk in alle oceanen van de wereld worden opgericht.
Aggregaten zijn de op één na meest verbruikte natuurlijke hulpbron ter wereld, en omvatten hoofdzakelijk zand en grind. Ze vormen zich op geologische tijdschalen. De exploiteerbare voorraden zand en aggregaten zijn beperkt en niet-hernieuwbaar. Het wereldverbruik van aggregaten neemt toe en bereikt kolossale waarden. Kiezelhoudende aggregaten worden hoofdzakelijk gebruikt voor de bouw, zandsuppleties en kustbescherming, landwinning, wegen en spoorwegen, en drainage. De kalksteenaggregaten worden gebruikt voor de aanpassing van landbouwgronden.
Atlantische blauwvintonijn migreert op grote schaal tussen de koude gebieden waar zij zich voeden en de warmere gebieden waar zij kuit schieten. Een zeer vruchtbare soort, die tot 40 jaar oud kan worden. In het Middellandse-Zeegebied wordt het al sinds het neolithicum geëxploiteerd. Atlantische blauwvintonijn wordt door meer dan 20 landen geëxploiteerd. De hausse op de sashimimimarkt heeft geleid tot overexploitatie. De Internationale Commissie voor de instandhouding van tonijn in de Atlantische Oceaan heeft in 2007 een herstelplan voor blauwvintonijn in het oostelijke deel van de Atlantische Oceaan en de Middellandse Zee vastgesteld, dat tot een verbetering van de situatie heeft geleid.
Zwerfvuil op zee wordt gedefinieerd als elk persistent vast materiaal dat wordt vervaardigd of verwerkt en in het mariene milieu wordt achtergelaten of achtergelaten. Dit is een complex probleem met belangrijke gevolgen voor het mariene en kustmilieu en de menselijke activiteiten die daar plaatsvinden. Dit afval is afkomstig van vele bronnen en heeft een breed scala van ecologische, economische, gezondheids- en sociaal-culturele gevolgen, alsook voor de veiligheid op zee.
Het klimaat van Noord-Afrika onderging ongeveer 10.000 jaar geleden een snelle verandering. De Sahara was toen een gebied bedekt met vegetatie, terwijl we vandaag alleen droge, kale grond zien. Deze schommeling, tussen een vochtig klimaat en dorheid, wordt opnieuw bekeken met behulp van krachtige geochemische instrumenten. Dit werk, dat de laatste 20.000 jaar bestrijkt, maakt het mogelijk een verband te leggen tussen paleomilieuvariaties en de fasen van menselijke evolutie en/of bewoning langs het stroomgebied van de Nijl.
Rogue waves zijn geïsoleerde golven die abnormaal hoog zijn in vergelijking met het omringende golfveld. Zij zijn gevaarlijk omdat zij onverwacht zijn, in een bepaald golfveld waaraan de zeelieden zich spontaan hebben aangepast, en zij ontsnappen aan hun waakzaamheid. In sommige gevallen kunnen ze 30 m hoog worden. Zeevarenden besteden er steeds meer aandacht aan, aangezien ze tegenwoordig vaker door zeelieden worden gemeld. Recentelijk zijn zij het voorwerp geworden van meer wetenschappelijke benaderingen.
Een tsunami is een golf die ontstaat door een plotselinge beweging van de zeebodem. Een tsunami heeft een lange golflengte, verliest tijdens zijn reis zeer weinig van zijn mechanische energie en kan een hele oceaan oversteken: verre tsunami’s kunnen even verwoestend zijn als plaatselijke tsunami’s. Hun soms zeer hoge voortplantingssnelheid verhoogt de beperkingen van tsunamiwaarschuwingssystemen op afstand en maakt het noodzakelijk de bevolking voor te lichten, wanneer het gaat om plaatselijke tsunami’s. Kustmorfologie kan tsunamiversterkende processen versterken of afzwakken.
In het noordpoolgebied zijn de opwarming van het aardoppervlak en de terugtrekking van het zee-ijs uitzonderlijk in vergelijking met de voorbije 1.400 jaar. Er doen zich dramatische veranderingen voor in de cryosfeer. Op grote schaal is de menselijke invloed momenteel de dominante factor in de opwarming van het Noordpoolgebied.
Die van Groenland daarentegen is voor 1/3 te wijten aan de invloed van de mens, en voor 2/3 aan de configuratie van de atmosferische circulatie. Het smelten van het Noordpoolijs zal doorgaan, zelfs in de meest optimistische scenario’s voor de beheersing van de uitstoot van broeikasgassen.
Van invasieve soorten is algemeen bekend dat zij zich verspreiden en concurreren met inheemse soorten of soorten die door de mens worden geëxploiteerd. Ze uitroeien of hun biomassa onder controle houden is een zeer dure en langdurige uitdaging. De biomassa van bepaalde soorten, zoals grateloupe en crepidula, die in grote hoeveelheden beschikbaar en hernieuwbaar is, zou echter van groot economisch belang kunnen zijn en een bron kunnen worden die kan worden geëxploiteerd.
De bijdrage van de kustgebieden aan de instandhouding van de ecosystemen die de ontwikkeling mogelijk maken van het merendeel van de menselijke samenlevingen die er leven, is belangrijk. Sinds 1993 is het LOICZ-programma (Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone) geëvolueerd van een oorspronkelijk op biogeochemische fluxen gebaseerd project naar een project dat zich ook richt op de uitdaging van de duurzaamheid van sociaal-ecologische systemen in het kustgebied. Omgedoopt tot het project Land van de toekomst – Kusten, gaat het een nieuw tijdperk van onderzoek in om kennis en ondersteuning te bieden voor transformaties naar een duurzame wereld.
Het eerste zeilverhaal is de beroemde reis van Odysseus in de Middellandse Zee, een reis die bijna drie millennia geleden zo prachtig werd verhaald door Homerus. De Odyssee, die wordt erkend als het eerste literaire meesterwerk, toont de mythische held die worstelt met de wisselvalligheden van een zeereis, die weliswaar een epische noot toevoegt, maar vooral een buitengewone beschrijving van de zee is.
Tropische koraalriffen moeten aan zonlicht worden blootgesteld om fotosynthese van hun endosymbiotische algen mogelijk te maken. Koralen ontvangen dus hoge doses UV van de zon. Sterke UV-straling veroorzaakt schade aan biomoleculen zoals DNA en eiwitten. Om de schade van zonnestraling te voorkomen, bevatten de koraalweefsels anti-UV-zonnefilters, aminozuren van het mycosporinetype genoemd, moleculen die gezamenlijk door het gastkoraal en de symbiotische algen worden geproduceerd en die UV-stralen onderscheppen en neutraliseren.
De Zuidelijke Oceaan wordt begrensd door de Circumpolaire Stroom, die een ecologische barrière vormt. De benthische ongewervelde fauna is rijk, gevarieerd en overvloedig. Het heeft vele kenmerken: sterk endemisme, gigantisme, belangrijk aandeel van “broedende” soorten. Veel soorten leven in een groot dieptebereik.
Deze fauna, waarvan de biodiversiteit wordt onderschat en die is aangepast aan een extreem milieu, is uniek en kwetsbaar, en zal de gevolgen van de veranderingen in het aardsysteem niet kunnen weerstaan.
Vier sleutelfactoren onderscheiden de volle zee van de kustwateren en moeten in aanmerking worden genomen bij de aanpak van het beheer: diepte en driedimensionaliteit, grote soortenrijkdom, stabiliteit van de habitat en verbindingen tussen de zeebodem, de waterkolom en de oppervlaktewateren.
Menselijke activiteiten op volle zee brengen schade toe aan essentiële verticale en horizontale verbanden. Om deze effecten te verzachten, moeten de volle zeeën op een geïntegreerde manier worden beheerd, waarbij uitdrukkelijk rekening wordt gehouden met deze verbanden.
Tot 2008 werd aangenomen dat de aarde twee miljard jaar geleden uitsluitend bevolkt werd door micro-organismen. Maar de Gabonese fossielen, biota die de Gabonionta-groep worden genoemd, bewijzen dat er in die tijd iets radicaal nieuws gebeurde: cellen begonnen samen te werken om grotere, complexere eenheden te vormen. Vanaf dat moment lag de weg open voor nieuwe evolutionaire experimenten, die de biosfeer zouden veranderen door haar te verrijken met meercellige organismen.
Koude uitstromingen van vloeistoffen uit de zeebodem, met name in de continentale randen, worden nog steeds slecht begrepen en zijn waarschijnlijk talrijker dan die van hydrothermale aard. Deze vloeistoffen kunnen, afhankelijk van de diepte van hun oorsprong, worden uitgestoten bij temperaturen van enkele tientallen graden. Het belang van deze vloeistoffen is betrekkelijk recent. Plaatselijk kunnen deze vloeistoffen die op de zeebodem vrijkomen, een aanzienlijke invloed hebben op het diepe milieu en de vestiging van specifieke ecosystemen.
Toen de Middellandse Zee deel uitmaakte van de oude Tethys, waren er veel rifformaties, die uitstierven tijdens de zoutcrisis in het Messinian. Toen de Straat van Gibraltar werd geopend, verschenen er weer nieuwe koraalsoorten, en momenteel telt de Middellandse Zee er meer dan 200, die alle milieus hebben gekoloniseerd, van de oppervlakte tot meer dan 1.000 m diepte. Harde koralen in de Middellandse Zee kunnen aanleiding geven tot vrij aanzienlijke bioconstructies. Diepkoude koraalriffen hebben honderden jaren nodig gehad om zich te vormen, maar worden onverbiddelijk bedreigd.
Het bestaan van deze reusachtige, agressieve zeedieren met enorme tentakels, die in staat zijn schepen tot zinken te brengen, spreekt al sinds de oudheid tot de verbeelding van de mens. De eerste ontmoeting met een echte reuzeninktvis vond plaats op 30 november 1861 bij Tenerife. De kennis van deze reuzen die leven in een omgeving die relatief dicht bij de mens ligt, en die alle oceanen tussen ongeveer 250 en 1.300 m diepte bevolken, was in het midden van de 20e eeuw een uitdaging voor wetenschappers. In 2004 namen Japanse onderzoekers de eerste foto’s van een reuzeninktvis in zijn natuurlijke habitat.
Het aandeel van de mariene visbestanden dat geacht wordt op biologisch duurzame niveaus te worden bevist, is gedaald van 90% in 1974 tot 71,2% in 2011. De achteruitgang van grote roofdieren in kustgebieden heeft zich over de hele oceaan verspreid, met mogelijk ernstige gevolgen voor de ecosystemen. Onder de vissen zijn selachia’s, steur en de Europese paling, maar ook tandbaarzen en tonijn een bron van zorg.
De gevoelige en beschermde habitats die door de illegale visserij zijn aangetast, zijn hoofdzakelijk Posidonia-weiden, koraligene bioconcreties, kalkrijke rode algenbedden en diepwitte koralen.
Een van de belangrijkste gevolgen van de klimaatverandering is de stijging van de zeespiegel, die hoofdzakelijk wordt veroorzaakt door de thermische uitzetting van de oceanen, het smelten van de poolijskappen en het smelten van berggletsjers. Volgens de klimaatscenario’s zal dit proces de komende decennia aanhouden en zelfs versnellen.
De stijging van de zeespiegel vormt een bedreiging voor laaggelegen en dichtbevolkte kustgebieden, die dan een groter risico lopen op erosie, overstromingen en het binnendringen van zout in waterhoudende grondlagen. Het doet ook de vraag rijzen naar de toekomst van de laaggelegen eilanden, met name de atollen.
Soms, in de lente en de zomer, wordt de zee gekleurd en bewolkt. Sommige stranden zijn bedekt met witachtige, stinkende mosafzettingen, dode vissen of groene algen… Deze ongemakken zijn de verschillende symptomen van een slecht functionerend marien kustecosysteem dat blootstaat aan een toenemende toevoer van voedingsstoffen van menselijke oorsprong: de zee lijdt onder een overmaat aan voedingsstoffen. Dit verschijnsel wordt antropogene of culturele eutrofiëring genoemd.
De bezorgdheid van de internationale gemeenschap over de instandhouding en het duurzaam gebruik van de mariene biodiversiteit in gebieden buiten nationale jurisdictie (ABNJ) neemt toe met de toename van de bedreigingen en de moeilijkheden om internationale overeenkomsten te bereiken. De NLFA’s omvatten de volle zee en het gebied. Zij vertegenwoordigen ongeveer 50% van het aardoppervlak, herbergen een aanzienlijk percentage van de biodiversiteit en hebben dringend behoefte aan beheers- en beschermingsmaatregelen. Zeebergen, diepe koraalriffen en habitats van hydrothermale bronnen worden beschouwd als prioritaire kandidaten voor nieuwe MPA’s.
Haaien hebben een zeer bijzondere huidbedekking, die bestaat uit duizenden dentikels waarvan de uiteinden naar de achterkant van het lichaam zijn gericht. Deze elementen, ook wel odontoden of placoïdschubben genoemd, zijn meer dan 420 miljoen jaar geleden ontstaan en bedekken het lichaam van de meeste van de ongeveer 1.150 soorten haaien en roggen die momenteel voorkomen.
De dentikels van de huid danken hun naam aan hun dermale-epidermale structuur, die lijkt op die van een tand. Zij worden tijdens het leven van het dier voortdurend vervangen en vertonen een groot polymorfisme.
Zeeën en oceanen vertegenwoordigen meer dan 90% van het volume dat voor het leven beschikbaar is. Van de iets meer dan 2 miljoen soorten leven er minder dan 250.000 in de oceaan. Het leven verscheen in de oceaan ongeveer 3.900 miljoen jaar geleden (Ma) en kwam pas ongeveer 450 Ma geleden uit de oceaan te voorschijn in het geval van uitgebreide vormen van metazoötische organismen. Dan, van 130-115 Ma, explodeerde de soortvorming op de continenten. Waarom zijn er dan niet evenveel soorten in de oceaan? Verbondenheid en stabiliteit verklaren deze schijnbare paradox. De oceaan herbergt echter veel meer groepen en fyla.
De bescherming van kust- en zeegebieden is over het algemeen bedoeld voor praktische doeleinden, hoewel over het algemeen de nadruk vooral ligt op de bescherming van de biodiversiteit. Het duurzame gebruik van de mariene hulpbronnen vereist dat bepaalde gebieden in hun natuurlijke staat worden gehandhaafd. De bescherming van voor de visproductie kritieke habitats, de instandhouding van genetische rijkdommen, de bescherming van landschappelijke gebieden en de benutting van het natuurlijk erfgoed vergen allemaal een beschermingsbeheer en passende wet- en regelgeving. Het belangrijkste instrument is de instelling van beschermde mariene gebieden, met verschillende niveaus van beperkingen en soorten beheer.
Tijdens de tsunami van 11 maart 2011 troffen golven van 15 m de kerncentrale van Fukushima-Daiichi, waardoor grote schade werd toegebracht aan het volledige elektriciteitsnet. De ongekoelde brandstofstaven raakten oververhit en produceerden waterstofgas. Waterstofexplosies leidden tot het smelten van brandstof. Radioactiviteit kwam vrij, wat een uitgebreide evacuatie-operatie nodig maakte. De vloeibare lozingen hebben geleid tot voortdurende verontreiniging van het mariene milieu, en oceaanstromen hebben radionucliden meegevoerd naar het bekken van de Stille Oceaan. Verontreinigd grondwater in de buurt van de kerncentrale is een groot probleem.
De Middellandse Zee dankt veel van haar rijkdom aan twee kusthabitats, waaronder de koraalriffen. De bovengrens ervan wordt gemarkeerd door de aanwezigheid van fotofiele algen, terwijl aan de diepere grens de laatste macrofyten verdwijnen. Er kunnen twee soorten populaties worden onderscheiden: wandkoralen (de bedekking bestaat hoofdzakelijk uit sciafiele algen en ongewervelden), en wandkoralen (de hoofdstructuur wordt opgebouwd door verkalkte koraalalgen en in tweede instantie door andere, minder verkalkte algen en ongewervelden met een gemineraliseerd skelet). Het koraal is een juweel van het onderwatererfgoed van de Middellandse Zee, maar het is kwetsbaar.
Wetenschappelijk onderzoek in de afgelopen decennia heeft onze perceptie van haaien, die in vele opzichten nog steeds raadselachtig zijn, veranderd. Het zijn wezens die perfect zijn aangepast aan hun omgeving en aan hun functie als roofdieren. Haaien hebben een lange evolutionaire geschiedenis: er zijn meer dan 3.000 fossiele soorten bekend, en vandaag 530. Vele haaienpopulaties, die ooit overvloedig aanwezig waren, zijn door overexploitatie in verval geraakt. Er zijn wereldwijd enkele tientallen haaienaanvallen op mensen per jaar.
Plaatkinematica is de studie van de vroegere en huidige bewegingen van de tektonische platen die het meest oppervlakkige omhulsel van de vaste aarde vormen, de lithosfeer genoemd. Het is eenvoudigweg de kwantitatieve uitbreiding van de theorie van de platentektoniek, die Wegener aan het begin van de vorige eeuw voor het eerst voorspelde als “continentale drift”, maar waarvan de concepten in het midden van de jaren zestig definitief werden vastgesteld.
Oceaanruggen zijn de plaats van intense tektonische, vulkanische en hydrothermale activiteit. Het zeewater infiltreert en sijpelt door de doorlaatbare zones die zo ontstaan. Het wordt per kilometer enkele honderden graden warmer, reageert sterk met het gesteente waar het doorheen stroomt en raakt geladen met vele chemische elementen, alsmede opgeloste metalen. Warmer, stijgt het op en spuit het uit op de zeebodem. De plotselinge afkoeling, door menging met water bij 2°C, leidt tot de kristallisatie van de opgeloste elementen die dan metaalsulfiden vormen.
De Verenigde Naties bestaan uit een centrale kern waaromheen gespecialiseerde agentschappen en geaffilieerde organisaties draaien. UNCLOS is het belangrijkste rechtsinstrument voor de aanpak van het beheer van de oceanen. De IMO houdt zich bezig met vraagstukken betreffende het zeevervoer. De FAO is de bevoegde internationale instantie voor de vaststelling van technische normen voor de visserij, het UNEP speelt een soortgelijke rol op het gebied van milieubescherming en regionale coördinatie van de zeeën, en het IOC van de UNESCO houdt zich bezig met oceanografie en mariene technologie. Andere VN-organisaties hebben belang bij de oceanen.
Het mariene milieu bevat bijna alle levende phyla. Deze erfenis van een lange evolutionaire geschiedenis maakt van het mariene milieu een gigantisch genomisch repertoire. Tot dusver vallen de mariene genetische hulpbronnen slechts gedeeltelijk onder de bestaande verdragen en protocollen. Onderzoek naar en ontwikkeling van mariene biotechnologie is van essentieel belang, maar er moet ook een bestuurskader worden vastgesteld dat ethiek, billijkheid en consistentie bij de exploitatie ervan herstelt. In de situatie van versnelde achteruitgang van de mariene ecosystemen is deze oplossing, waarvan ook ons vermogen om ze te beschermen afhangt, dringend noodzakelijk.
De fysische oceanografie van de Middellandse Zee hangt voornamelijk af van de uitwisseling van water tussen de zee en de atmosfeer, maar ook van het Coriolis-effect, dat het gevolg is van de draaiing van de aarde.
Het mediterrane klimaat is relatief droog. De verliezen van de zee door verdamping worden niet gecompenseerd door de bijdragen van de neerslag en de rivieren, en als de zee niet in verbinding zou staan met de Atlantische Oceaan, zou haar peil met ongeveer een meter per jaar dalen!
De “mediterrane machine” transformeert oceaanwateren met relatief variabele kenmerken in een reeks koudere en zoute wateren met relatief specifieke kenmerken.
Sinds 14 april 2006 hebben de Franse mariene natuurparken tot doel de zee te beschermen en tegelijk de duurzame ontwikkeling van het lokale maritieme gebruik te bevorderen. In 2007 werd in Iroise het eerste natuurlijke mariene park opgericht. Na een fase van overleg met de plaatselijke belanghebbenden wordt elk marien natuurpark opgericht bij interministerieel besluit. De parken vallen onder het agentschap voor beschermde mariene gebieden (nu geïntegreerd in het Franse agentschap voor biodiversiteit), dat onder toezicht staat van het ministerie van Ecologie. Sommige parken en studiereizen hebben van nature een grensoverschrijdende identiteit.
Een duurzaam gebruik van de oceaan vereist dat men de oceaan begrijpt alvorens hem te gebruiken. Het is van vitaal belang om op geselecteerde punten in de wereldoceaan betrouwbare gegevens te verzamelen om veranderingen te identificeren die verband houden met natuurlijke verschijnselen of met menselijke activiteiten. Deze behoefte aan tijdreeksen maakte het noodzakelijk de uitdaging van multidisciplinaire onderwaterobservatoria aan te gaan. ESONET heeft tot doel de invoering voor te bereiden van waarnemingscentra voor de zeebodem op 12 plaatsen in Europa. De volgende stap bestaat erin deze multidisciplinaire onderwaterobservatoria te bundelen en nieuwe te bouwen; dit is de rol van het EMSO.
De operationele oceanografie verschaft nu informatie over de “oceaan zoals hij was”, “de oceaan zoals hij is” en “de oceaan zoals hij morgen zal zijn”. Technologische vooruitgang op het gebied van satellietobservatie, autonome metingen op zee en wetenschappelijke informatica, gecombineerd met de ontwikkeling van complexe wiskundige modellen en assimilatietechnieken, hebben zo’n 15 jaar geleden de aanzet gegeven tot dit nieuwe onderdeel van de oceanografie. De toepassingsgebieden van de operationele oceanografie spelen uiteraard in op belangrijke klimatologische, ecologische en sociaal-economische vraagstukken.
Het IPCC werd in 1988 opgericht met als opdracht de kennis over klimaatverandering te inventariseren. Onder toezicht van de WMO en het UNEP stellen de deskundigen, verdeeld in drie groepen, regelmatig een algemeen verslag op. De bijdrage van groep I aan het 5e verslag is eind september 2013 goedgekeurd. Voor het eerst is een heel hoofdstuk gewijd aan de stijging van de zeespiegel. De oceaan vertraagt de opwarming van de aarde, maar absorbeert ongeveer een kwart van de vrijgekomen CO2. Het zal in de 21e eeuw blijven opwarmen, waardoor de schade van de verzuring nog zal toenemen.
De oceaan bestaat uit een reeks ecosystemen die van elkaar gescheiden zijn door onzichtbare grenzen. In 1998 beschreef Alan Longhurst 56 biogeochemische provincies, begrensd door grenzen die gemakkelijk kunnen worden geïdentificeerd als convergentie-, divergentie- of andere soorten frontale oceaanzones. De toenemende beschikbaarheid van waarnemingen van het mariene milieu heeft de ontwikkeling mogelijk gemaakt van zogenaamde “robuuste” of “correlatieve” biogeografische benaderingen, in vergelijking met de zogenaamde “beschrijvende” historische benaderingen. In een context van mondiale ecosysteemverandering is de totstandbrenging van regionale en mondiale ecosysteemverdelingen een noodzakelijke voorwaarde.
In de zee zijn chemische communicatiesystemen een onmisbaar element bij de totstandkoming van intra- en interspecifieke relaties. Bovendien bevordert de vectorfunctie van water chemische communicatieverschijnselen. De mariene biodiversiteit en de daaruit voortvloeiende chemische diversiteit mobiliseren een groeiend aantal onderzoeksteams, en grote farmaceutische bedrijven buigen zich over deze pool van moleculen. Het voortduren van chronische of acute vormen van bepaalde ziekten en het ontstaan van resistentieverschijnselen maken de behoefte aan geneesmiddelen van de nieuwe generatie actueel. De oceanen zijn een hulpbron die nog steeds te weinig wordt geëxploiteerd.
Silicium is overvloedig aanwezig op de planeet Aarde, vooral in de vorm van kiezelzuur, dat een bestanddeel is van vele mineralen. Si is een van de belangrijkste elementen in de biosfeer. Bij de uitloging van kiezelhoudende mineralen door regenwater ontstaat oplosbaar kiezelzuur (Dsi). Veel levende organismen zijn in staat Dsi te absorberen: diatomeeën, silicoflagellaten, radiolarieën, verschillende soorten choanoflagellaten en sommige sponzen. Als eerste schakel in het voedselweb leveren diatomeeën bijna 50% van de primaire productie van de wereldoceanen, en produceren zij via fotosynthese ongeveer een kwart van de zuurstof die wij inademen.
De stijging van de zeespiegel is een mondiaal probleem omdat de helft van de wereldbevolking binnen 200 km van een kustlijn woont, en 1 op de 10 mensen minder dan 10 meter boven de zeespiegel leeft. Verschillende compilaties bevestigen een versnelling van de stijging van de zeespiegel met een gemiddeld tempo van minder dan 1,5 mm/jaar vóór de jaren 1950, oplopend tot meer dan 3 mm/jaar vandaag. Altimetriegegevens bevestigden de stijging van de zeespiegel. Verwacht wordt dat de huidige trends zich als gevolg van de opwarming van de aarde zullen voortzetten.
Elke dag nemen de oceanen een kwart van de door de mens geproduceerde kooldioxide op. Het resultaat? De verzuring van de oceanen blijft niet zonder gevolgen voor bepaalde soorten mariene planten en dieren. Verzuring van de oceanen wordt soms “het andere CO2-probleem” genoemd. Het oplossen van CO2 in zeewater leidt tot chemische veranderingen: een daling van de pH en van de hoeveelheid carbonaationen, één van de bouwstenen die mariene planten en dieren nodig hebben om hun skeletten, schelpen en andere kalkachtige structuren te maken.
De Commissie inzake de grenzen van het continentaal plat is een van de drie organisaties die uitdrukkelijk zijn ingesteld bij het Verdrag van de Verenigde Naties inzake het recht van de zee van 10 december 1982. De behoeften die tot de oprichting ervan hebben geleid, houden verband met de ontwikkeling van het continentaal plat als juridisch concept en de noodzaak om de buitengrenzen van de kuststaten in dit zeegebied vast te stellen, door een scheiding aan te brengen tussen de zeebodem en de ondergrond daarvan die onder nationale rechtsmacht vallen (continentaal plat) en die welke buiten de nationale rechtsmacht vallen en derhalve in het gebied worden opgenomen.
De ontwikkeling van nieuwe instrumenten heeft het mogelijk gemaakt aan te tonen dat microben de wereldoceanen domineren, zowel wat hun overvloed als wat hun biomassa betreft. Zij zijn 0,02 tot enkele micrometers groot en omvatten een grote verscheidenheid aan virussen, prokaryoten en eukaryoten. Zij vervullen cruciale functies en beheersen de wereldwijde biogeochemische cycli. Wij weten nu dat virussen de meest overvloedige biologische entiteiten van de biosfeer zijn. Deze enorme numerieke overvloed suggereert dat virussen ook verantwoordelijk kunnen zijn voor het overgrote deel van de genetische diversiteit op aarde. Ze kunnen alle bekende levensvormen in de oceanen infecteren.
Macroalgenbloei aan de kust is het bekendste voorbeeld van mariene eutrofiëring. Eutrofiëring kan worden samengevat als de produktie en accumulatie, na een aanzienlijke verrijking van het milieu met voedingsstoffen, van een plantenbiomassa die buitensporig is in verhouding tot de biologische consumptie of de fysische evacuatiecapaciteiten van het ecosysteem. Deze bloei is wijdverspreid over de hele wereld. De stagnatie van hoge algenbiomassa’s leidt tot hun dood en bacteriële afbraak. Door rottende algenafzetting ontstaat een levensbedreigend gevaar voor de gezondheid.
Zeeschildpadden zwerven al meer dan 100 miljoen jaar rond in de oceanen. Deze dieren zijn perfect aangepast aan het leven in het water. Ze hebben een zeer complexe levenscyclus. Afhankelijk van het stadium waarin zij zich ontogenetisch bevinden, bezetten zij verschillende habitats: terrestrisch om te nestelen, pelagisch tijdens de trek, en neritair om zich te voeden. De schildpadden leggen elk jaar duizenden kilometers af om ze te bereiken. Door menselijke activiteiten dreigen ze van de planeet te verdwijnen.
De term “modelorganisme” is gereserveerd voor enkele soorten die door een groot aantal onderzoekers worden gebruikt. Een groot aantal mariene organismen heeft echter bijgedragen tot belangrijke ontdekkingen. Hun aanvankelijke belang is in de loop van de tijd afgenomen naarmate referentiemodellen meer en meer ingang hebben gevonden in onderzoeks- en onderwijsprogramma’s. Het is noodzakelijk modellen te ontwikkelen voor alle takken van de levensboom, omdat we nooit weten of de kennis die in modelsoorten is opgedaan, voor alle organismen geldt.
Het Verdrag van de Verenigde Naties inzake het recht van de zee verdeelt de oceaan in zes grote maritieme zones. Vier van deze gebieden vallen onder de jurisdictie van de kuststaat. De andere twee komen overeen met maritieme gebieden die buiten de nationale jurisdictie vallen: de volle zee en het gebied van de zeebodem buiten het continentaal plat, bekend als de zone. Het Gebied heeft de status van gemeenschappelijk erfgoed van de mensheid. De Internationale Zeebodemautoriteit is een autonome internationale organisatie via welke de staten die partij zijn bij UNCLOS activiteiten in het gebied organiseren en controleren.
Koraalriffen zijn onderwaterformaties die bestaan uit een wirwar van kalkskeletten van de organismen die ze bouwen. Rifbouwende koralen vormen kolonies die bestaan uit een groot aantal entiteiten die poliepen worden genoemd. Er zijn twee categorieën koraalriffen: koudwaterriffen en tropische riffen.
De belangrijkste riffen zijn franjeriffen, barrièreriffen en atolriffen.
Prooi is het enige voedsel voor koudwaterkoralen. Tropische koralen daarentegen herbergen microscopische algen in hun spijsverteringscellen. Deze wederzijds voordelige associatie is een symbiose.
Er worden voortdurend nieuwe chemische moleculen gesynthetiseerd die potentiële bronnen van schade aan het milieu zijn, met name het mariene milieu. Vaste afvalstoffen kunnen organismen fysiek bereiken. Zij worden in de oceaan langzaam afgebroken tot zeer kleine deeltjes die, wanneer zij worden opgenomen, bijdragen tot de chemische verontreiniging. Een meer verraderlijke bedreiging wordt gevormd door herhaalde blootstelling aan lage doses verontreinigende stoffen. De werking van deze verontreinigende stoffen kan onmiddellijk zijn of pas op lange termijn duidelijk worden.
De rol van wetenschappelijke bemiddeling houdt niet alleen de popularisering van kennis in. Vandaag volstaat kennis alleen niet meer om de complexe problemen aan te pakken waarmee onze samenlevingen worden geconfronteerd. Gedragsveranderingen zijn essentieel voor het behoud van de oceanen. Hedendaagse bemiddeling ontwikkelt een dynamischer onderwijsbeleid, dat meer gebaseerd is op bewustwording, dialoog en actie. Haar opdracht wordt ruimer, zij wordt de interface tussen de wetenschappelijke wereld, het publiek, de civiele maatschappij, de politieke en economische besluitvormers en de media.
Bij gebrek aan zuurstof in de atmosfeer en de oceaan is ijzer oplosbaar. Met de ontwikkeling van de fotosynthese is ijzer slechts tijdelijk aanwezig in de oceanische waterkolom. Door de wind meegevoerde microdeeltjes komen zeer snel in de voedselketen terecht. De atmosfeer van de ijstijden was veel rijker aan stof dan die van de warme perioden, en wetenschappers hebben gespeculeerd dat een overvloediger toevoer van ijzer naar de oceaan gedeeltelijk het lagere kooldioxidegehalte van de atmosfeer kan verklaren.
Hydrothermale” bronnen zijn afvoerkanalen van vloeistoffen op de zeebodem, waarvan de temperatuur hoger is dan die van het omringende water. Deze emissies weerspiegelen de circulatie van zeewater door breukgesteenten onder invloed van een warmtebron. Hoewel de geochemische samenstelling van hydrothermale vloeistoffen sterk varieert, hebben zij, op enkele uitzonderingen na, gemeenschappelijke kenmerken: zuurtegraad, “reducerende” eigenschappen, gekenmerkt door de afwezigheid van zuurstof, en vooral hoge concentraties sulfide en metalen.
De oceaan blijft grotendeels onontdekt. Van 2000 tot 2010 is een ambitieus programma, Census of Marine Life (CoML), uitgevoerd. Hij gaf de aanzet tot en stelde de eerste gedocumenteerde wereldwijde inventaris op, stimuleerde exploratie en gaf een nieuwe impuls aan de erkenning van soorten. Dit programma van de Alfred P. Sloan Stichting heeft de bijdrage gestimuleerd van honderden instellingen en donors uit meer dan 80 landen op alle continenten. 2.700 wetenschappers hebben bijgedragen tot de eerste basisgegevens over de diversiteit, de verspreiding en de overvloed van het leven in de oceanen.
Posidonia oceanica is een endemische soort in de Middellandse Zee. Deze “engineer”-soort vormt uitgestrekte weiden die een belangrijke rol spelen op ecologisch, sedimentair en economisch niveau. Zij geven ook informatie over de algemene toestand van het water. Posidonia-weiden kunnen fungeren als “schokdemper” bij extreme weersomstandigheden. Hun belangrijkste rol ligt in hun vermogen om koolstof op te slaan. De gevoeligheid van Posidonia-weiden voor hoge temperaturen kan leiden tot hun verzwakking of vervanging door andere mariene magnoliofyten met een warmere affiniteit
Het Argo-programma, dat in 2000 door de Intergouvernementele Oceanografische Commissie en de Wereld Meteorologische Organisatie is gelanceerd, heeft tot doel een wereldwijd netwerk van 3000 autonome drijvers te ontwikkelen die om de 10 dagen de temperatuur en het zoutgehalte in de bovenste 2000 meter van de oceaan in real time meten. Argo is het eerste wereldwijde real-time in-situ oceaanobservatienetwerk. Dit is een echte revolutie in de wereldwijde oceaanobservatie. In slechts enkele jaren tijd is Argo uitgegroeid tot de belangrijkste gegevensbron voor onderzoekers die geïnteresseerd zijn in het bestuderen van de oceaan en de rol daarvan in het klimaat.
Mariene ecosystemen ontlenen hun robuustheid aan de diversiteit die door evolutie wordt gegenereerd. Deze diversiteit, die de planktonische ecosystemen een aanpassingsvermogen geeft, is waarschijnlijk te danken aan de snelheid waarmee deze organismen zich voortplanten, terwijl zij door de stromingen worden meegevoerd. Het doel van TARA OCEANS was een momentopname te maken van deze processen door het bemonsteren van ecosystemen van virussen tot zoöplankton in de oceanen, en vervolgens een methode te ontwikkelen om de complexiteit van deze ecosystemen te analyseren. Het is de bedoeling een strategie uit te stippelen om het “levensdomein” van planktonische ecosystemen te karakteriseren.
Van de zonne-energie die het aardsysteem binnenkomt, wordt 56% geabsorbeerd door de oceaan, die op zijn beurt een deel weer afgeeft aan de atmosfeer. Deze koppeling tussen de oceaan en de atmosfeer betekent dat de oceaancirculatie aan het oppervlak een imitatie is van de atmosferische circulatie. De thermohaliene circulatie komt overeen met stromingen die niet door wind worden veroorzaakt, maar door verschillen in dichtheid tussen oceaanwatermassa’s. Een volledige omwenteling van de oceanische algemene circulatie duurt ongeveer duizend jaar. Dit is de zogenaamde “transportband”, die een belangrijke rol speelt in de dynamiek van het klimaat.
Het plankton omvat een ongelooflijk diverse groep organismen, variërend van virussen tot grote kwallen, die alleen met elkaar verbonden zijn door het feit dat ze allemaal zwakke zwemmers zijn. Aangezien de planten van de zee microscopisch klein zijn, is het niet verwonderlijk dat de herbivoren, of grazers van de zee, ook microscopisch klein zijn. Het microzoöplankton zijn de organismen die zich voeden met het fytoplankton. Het zijn organismen met een grootte tussen 20 en 200 micron. Zij zijn wat men noemt een “functionele groep”, en niet zozeer een groep die bestaat uit organismen met een nauwe erfelijkheid.
In de oudheid gaf Aristoteles kwallen vanwege hun overlast de naam “cnid” (Grieks voor “stekend”), en als eerbetoon aan hen creëerden wetenschappers de groep Cnidaria om alle dieren met deze functie aan te duiden: kwallen, siphonoforen, koralen, zeeanemonen, gorgonen, enz.
Kwallen zijn in het nieuws vanwege kwallenvergiftigingen. De algemene gelvorming van de oceanen ten gevolge van de menselijke activiteit vormt een gevaarlijke afwijking voor de economie van de zeeën omdat de kwallen geen grote voedingswaarde hebben. Dit blad toont ook het belang en vooral de plaats aan van deze lagere dieren in de biologie, als model zowel voor studies over het mariene milieu als voor studies over de mechanismen die instaan voor de instandhouding van het leven.
De invloed van het milieu op mariene ecosystemen werd in 1887 vastgesteld door een Duitse oceanograaf en bioloog, Victor Hensen. Een eeuw later merkte de Amerikaanse ecoloog Robert Paine op dat wanneer een bepaald trofisch niveau overvloedig was, de lagere niveaus dunner bevolkt waren. Hij introduceerde het begrip “trofische cascade”, dat later werd toegepast op de dynamiek van veel mariene ecosystemen: wanneer de populatie van roofvissen afneemt, nemen de prooivissen in aantal toe. De uitputting van grote roofvissen verandert de manier waarop mariene ecosystemen functioneren ingrijpend.
In de jaren zeventig werd ervan uitgegaan dat ongeveer 50% van de traditionele visbestanden op het continentaal plat zich op hun maximale duurzame niveau bevonden of volledig werden geëxploiteerd. Dit heeft ertoe geleid dat de vloten in de jaren ’80 en ’90 van de vorige eeuw zijn uitgeweken naar diepere wateren. Het gebruik van intensieve trawlvisserij in de diepzeevisserij bleek ook gepaard te gaan met bijvangsten van bentische organismen en verstoring van habitats. Deze visserij leidt tot aantasting van de habitat met gevolgen voor de plaatselijke biodiversiteit en de biomassa van de benthische soorten.
De oceaan is de belangrijkste regulator van het wereldklimaat. De interactie met de atmosfeer en de gevolgen daarvan staan centraal in het klimaatsysteem. In de eerste plaats is het de grote thermische inertie van de oceaan, vergeleken met de atmosfeer, die hem in staat stelt de zonnestraling in de zomer op te slaan en deze thermische energie in de winter aan de atmosfeer af te geven…
De oceaan is de belangrijkste regulator van het wereldklimaat. De interactie met de atmosfeer en de gevolgen daarvan staan centraal in het klimaatsysteem. Door de grote thermische inertie van de oceaan, vergeleken met de atmosfeer, kan deze in de zomer zonnestraling opslaan en deze thermische energie in de winter aan de atmosfeer afgeven. De oceaan is de afgelopen decennia opgewarmd. 90% van de overtollige warmte die de afgelopen 50 jaar in het klimaatsysteem is geaccumuleerd als gevolg van de antropogene opwarming, is opgeslagen in de oceaan.
We verwachten 9 miljard mensen in 2050! Tot nu toe zijn bijna alle energie- en mineraalbronnen die de mensheid nodig heeft, afkomstig van de exploitatie van land. Deze middelen zijn grotendeels uitgeput. Als we onze levensstijl willen behouden, is ons enige alternatief elders heen te gaan! De gemakkelijkste manier is om de energie waarvan wij voor lange tijd afhankelijk zullen zijn, alsmede metalen en zeldzame aardmetalen, onder het oppervlak van de oceanen te gaan zoeken. Naast de technologische en milieu-uitdagingen is er ook het probleem van passende internationale wetgeving.
IJs dat op het zeeoppervlak drijft, komt in de hele Noordelijke IJszee en in de buurt van het Antarctische continent voor. Er moet een onderscheid worden gemaakt tussen de op de continenten gevormde ijsschotsen, waaruit ijsbergen ontstaan, en de ijsschotsen die ontstaan wanneer het zeewater tijdens de meteorologische winter bevriest. Dit vaste ijssubstraat herbergt een complexe bevolking die zeer actief is, ook al is de temperatuur zeer laag…
In het verleden waren geologische en fysische veranderingen de hoofdverantwoordelijken voor de meest dramatische veranderingen in de biodiversiteit in de Middellandse Zee. Tegenwoordig zijn menselijke activiteiten essentiële elementen waarmee rekening moet worden gehouden. De belangrijkste bedreigingen zijn het verlies van habitats, aantasting en vervuiling, overexploitatie van hulpbronnen, invasie van uitheemse soorten en klimaatverandering…
Moleculaire biologie is een recente wetenschap. De ontdekking in 1969 van een enzym zal een exponentiële ontwikkeling mogelijk maken door het klonen en sequencen van genen mogelijk te maken. 17 jaar later is de genomica een revolutie: zij heeft onze visie op de organisatie van levende organismen veranderd en toont ook aan dat een organisme een ecosysteem op zich vormt. Het mariene leven is veel ouder en gevarieerder dan het leven op het land. Door gebruik te maken van DNA-sequenties is het mogelijk de biodiversiteit veel gemakkelijker te inventariseren dan met conventionele methoden en aan te tonen dat de mariene biodiversiteit sterk wordt onderschat.
De zeevisserij heeft een directe impact op de hulpbronnen die zij exploiteert, maar heeft ook indirecte gevolgen voor andere soorten. Het beheer van de mariene hulpbronnen is lange tijd per bestand gevoerd, waarbij geen rekening is gehouden met de complexiteit van de interacties binnen mariene ecosystemen. Bijvangsten en de vernietiging van habitats door vistuig lijken in toenemende mate onverenigbaar met een duurzaam visserijbeheer. Een meer holistische kijk op ecosysteembeheer is recentelijk ontstaan met de ecosysteembenadering van de visserij…
Koralen die in tropische zeeën voorkomen, staan bekend om hun structurele schoonheid. Maar koralen zijn niet beperkt tot de ondiepe wateren van tropische zeeën. Diep in de oceaan wedijveren vele koraalsoorten in diversiteit en complexiteit met hun ondiepere verwanten. Ze staan bekend als koudwaterkoralen, omdat sommige soorten kunnen leven bij temperaturen tot 4 °C, of als diepzeekoralen, omdat sommige soorten diepten bereiken van minder dan 2000 of 4000 meter. Er zijn evenveel soorten koudwater diepzeekoralen als ondiepwater tropische koralen…
Tijdens het laatste ijstijdmaximum was het zeeniveau ongeveer 130 meter lager. Met het smelten van de ijskappen die Noord-Amerika en Europa bedekten, steeg de zee en stabiliseerde zich vervolgens ongeveer 3000 jaar geleden. Waarnemingen van getijdemeters geven aan dat de zee weer begint te stijgen. Alles wijst erop dat de huidige stijging van de zeespiegel verband houdt met de opwarming van de aarde. Thermische uitzetting van de oceanen verklaart een deel van de waargenomen stijging van de zeespiegel…
Dit kleine zeegebied, waar vele godsdiensten en de meeste grote beschavingen zijn ontstaan, is een zeer kwetsbaar domein, geërfd van een zeer lange geologische geschiedenis, en onverbiddelijk gedoemd te verdwijnen zoals zijn grote voorouders, waarvan de vele bergketens die het omringen nog getuigen
De zee is in voortdurende uitwisseling met de atmosfeer. De wind vervormt het zeeoppervlak en geeft er energie aan door. Lucht, en nog meer water, absorbeert zonnestraling. De zee is een reservoir van warmte, waarvan een deel wordt teruggeleid naar de atmosfeer. De spray spoelt de bestanddelen van de oppervlaktelaag weg. Gassen kunnen door de oppervlakte van de zee gaan. De door fytoplankton geproduceerde zuurstof diffundeert in de atmosfeer wanneer het oververzadigd is. Koolstofdioxide, geproduceerd door ademhaling, wordt verbruikt door fytoplankton. Het komt binnen als een element in het buffersysteem dat de pH van de zee bepaalt…
Niet-inheemse soorten zijn de laatste decennia een heet hangijzer geworden, vooral in de Middellandse Zee. Er zijn discussies over het aantal en vooral over de positieve en/of negatieve effecten van nieuwe introducties, die verband houden met de zeer lange geschiedenis van de mediterrane biota en met de veelheid van oorzaken, zowel natuurlijke als antropogene, van de recente introducties. Hoewel sommige vreemdelingen verantwoordelijk kunnen zijn voor een sterke ecologische impact en in het bijzonder voor de afname van de populatie van sommige inheemse soorten, zijn andere, zoals schaaldieren en vissen, belangrijke visbestanden geworden.
Evenals de geneeskunde betreedt de oceanografie het tijdperk van de tomografie, die zich richt op de driedimensionale totaliteit van het te bestuderen object en de temporele evolutie daarvan. Deze revolutie in de oceanografie is gebaseerd op autonome onderwaterrobots, waarvan de metingen worden gekoppeld aan die van conventionele mobiele en vaste platforms en oceaanobservatiesatellieten. Deze koppeling resulteert in geïntegreerde observatienetwerken.
Een dode zone wordt gekenmerkt door een tekort aan opgeloste zuurstof in het water, waardoor de mariene fauna met een geringe mobiliteit en de migratie van vissen door verstikking om het leven komt. De tolerantie voor zuurstofarm water varieert sterk naargelang van het soort organisme. Dode zones zijn sinds de jaren zestig exponentieel gegroeid, met ernstige gevolgen voor de ecosystemen. De belangrijkste oorzaak is de massale toepassing van meststoffen. Sommige dode zones zijn permanent, andere zijn episodisch. De ecologische en economische gevolgen zijn aanzienlijk.
Het grensvlak tussen lucht en zee beslaat meer dan 70% van het aardoppervlak en speelt een belangrijke rol in de wereldwijde biogeochemische processen. Op dit grensvlak wordt een microlaag gevormd door de ophoping van oppervlakte-actieve stoffen, eiwitten, aminozuren, koolhydraten, lipiden, fenolen en verschillende anorganische en organische verontreinigende stoffen in de verontreinigde zone. Het vormt een bijzonder ecosysteem, waar zich verschillende levensvormen, neustonen genaamd, ontwikkelen. Een verontreinigde microlaag vormt een ongunstig milieu voor de ontwikkeling van eieren en larven.
