Macroalgen en zeegrassoorten produceren wisselende hoeveelheden recalcitrante opgelost organisch koolstof langs de Japanse kust

Waarom onderwaterplanten er toe doen voor het klimaat

Langs veel Japanse kusten halen bossen van zeewier en weilanden van zeegras stilletjes kooldioxide uit het lucht–zeesysteem en zetten dat om in organisch materiaal. Deze studie onderzoekt wat er gebeurt met een specifiek, onzichtbaar product van die groei: opgelost organisch koolstof, een koolstofrijke mengsel dat uit plantweefsels in zeewater lekt. Door te volgen welk deel van dit materiaal gedurende decennia weerstand biedt tegen afbraak, laten de onderzoekers zien dat deze kustplanten helpen koolstof voor klimaatrelevante tijdschalen in de oceaan vast te leggen.

Verborgen koolstof uit zeewier en zeegras

Zeewieren en zeegrassen, samen bekend als mariene macrophyten, slaan niet alleen koolstof op in hun bladeren en stengels. Ze geven voortdurend een deel van hun productie af als opgelost organisch koolstof, dat zich in het omringende water mengt en ver van de kust kan worden vervoerd. Tot nu toe hadden wetenschappers slechts ruwe schattingen van hoeveel van dit opgeloste koolstof in de oceaan blijft in plaats van snel afgebroken te worden. Die onzekerheid bemoeilijkte het inschatten van hoe belangrijk kustvegetatie is voor langdurige koolstofopslag, vaak aangeduid als blauwe koolstof.

Onderzoek in kusten door heel Japan

Het team voerde veldexperimenten uit op 18 locaties, van koude noordelijke wateren tot subtropische zeeën rond Japan, en werkte met meer dan twintig zeewier- en zes zeegrassoorten. Ze sloot verse planten enkele uren in grote waterzakken in hun natuurlijke habitat op om te meten hoeveel opgelost koolstof ze afgaven en hoeveel ze groeiden door fotosynthese. Gemiddeld gaven zowel zeewieren als zeegrassen ruwweg een kwart tot een derde van hun dagelijkse productie af als opgelost koolstof, hoewel individuele soorten en locaties in twee grootteordes verschilden. Rode wieren en sommige kleine bladvormige soorten vertoonden bijzonder hoge lekkage.

Het volgen van opgelost koolstof over maanden en decennia

Om te zien welk deel van dit opgeloste koolstof standhoudt, incubeerden de wetenschappers het verzamelde zeewater vervolgens in het donker bij een constante kamertemperatuur tot 300 dagen. Het grootste deel van het opgeloste koolstof verdween binnen de eerste drie maanden, maar een aanzienlijk deel bleef over en brak slechts zeer langzaam af. Met behulp van een wiskundige beschrijving, het zogeheten reactiviteitscontinuüm-model, projiceerden ze hoeveel er na 25 en 100 jaar nog aanwezig zou zijn. Ze schatten dat ongeveer 25 procent van het door zeegras afkomstige opgelost koolstof en 14 procent van het door zeewier afkomstige opgelost koolstof na een eeuw nog aanwezig zou kunnen zijn, wat betekent dat het zich als een langlevend reservoir op menselijke tijdschalen gedraagt.

Wat maakt dat sommige opgeloste koolstof lang blijft bestaan

De onderzoekers onderzochten de chemische aard van deze hardnekkige koolstof door licht van verschillende kleuren door het water te schijnen en de resulterende fluorescentie te analyseren, een methode die brede typen opgeloste verbindingen onthult. Componenten met humusachtige signalen, die lijken op donkere, uit planten afkomstige stoffen in bodems en rivieren, namen tijdens de maandenlange incubaties toe en waren sterk gekoppeld aan de hoeveelheid langlevend opgelost koolstof. Daarentegen namen eiwitachtige componenten af naarmate microben ze consumeerden. Aanvullende tests waarbij monsters aan zonlicht, extra nutriënten en nieuwe microbieel gemeenschappen werden blootgesteld toonden aan dat zelfs wanneer omstandigheden de afbraak bevorderden, een aanzienlijke voorraad opgelost koolstof bleef bestaan, wat suggereert dat de chemische structuur — niet alleen het ontbreken van microben of nutriënten — het moeilijk maakt dit materiaal te ontbinden.

Gevolgen voor koolstofopslag in de oceaan

Door de gemeten afgiftesnelheden te combineren met de eeuw-schaal persistentieschattingen berekende het team dat gemiddeld ongeveer 4 procent van de jaarlijkse koolstofproductie van zeewieren en 8 procent van die van zeegrassen kan eindigen als langlevend opgelost koolstof. Deze fracties zijn vergelijkbaar met of groter dan eerdere schattingen van koolstof opgeslagen als zinkende deeltjes uit dezelfde habitats. Simpel gezegd: onderwaterbossen en -weiden houden niet alleen koolstof vast in hun sedimenten; ze voeden ook een langzaam bewegende voorraad opgelost koolstof die decennialang in de oceaan kan blijven terwijl stromingen het meenemen. Het erkennen van deze verborgen route versterkt het pleidooi voor bescherming en herstel van zeewierbanken en zeegrasvelden als onderdeel van bredere klimaatstrategieën, en benadrukt tegelijkertijd de behoefte om beter bij te houden hoe dit langlevende opgelost koolstof door de wereldzeeën beweegt.

Bronvermelding: Watanabe, K., Hori, M., Kubo, A. et al. Macroalgal and seagrass species generate variable amounts of recalcitrant dissolved organic carbon in coastal Japan. Commun Earth Environ 7, 456 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03600-1

Trefwoorden: blauwe koolstof, zeegras, macroalgen, opgelost organisch koolstof, koolstofopslag