Ik ben biologisch oceanograaf.
Ik heb het absolute voorrecht om microben te bestuderen
in de Stille Oceaan.
Ik ga het zo hebben over microben,
maar eerst wil ik jullie een besef van plaats
en van schaal geven.
De Stille Oceaan is ons grootste, diepste oceaanbekken.
Hij beslaat 156 miljoen vierkante kilometer.
Als we alle continenten samenvoegden
tot een klein Pangea 2.0,
zouden ze mooi passen in de Stille Oceaan, met nog plaats over.
Het is een enorm ecosysteem,
van het blauw van de open zee naar het groen van de continentale randen.
Daar bestudeer ik de basis van de voedselketen:
plankton.
Nu is er in mijn onderzoek,
en ook op het hele gebied van de oceanografie van microben,
een thema opgedoken,
en dat thema is 'verandering'.
Deze microbiële ecosystemen veranderen op reële en meetbare manieren
en dat is niet eens moeilijk om te zien.
Oceanen bedekken 70 procent van onze planeet,
dus is verandering van de oceaan, verandering van de planeet,
en het begint allemaal met de microben.
Ik wil twee ideeën met jullie delen.
Ze zijn bedoeld om liefdesverhalen voor microben te worden.
Maar ik moet eerlijk zeggen dat een aspect ervan
een afknapper is,
en, pas op, focus op de liefde.
Toch? Daar gaat het me om.
Ten eerste moet je weten
dat de bossen van de zee microbieel zijn.
Daarmee bedoel ik dat in grote lijnen
planten in de open oceaan microscopisch zijn
en ze veel overvloediger voorkomen dan we ons realiseren.
Ik toon jullie wat kiekjes van deze organismen
die ik heb verzameld door de jaren heen.
Dit zijn de laagste niveaus van de voedselketen in de oceaan.
Dit zijn kleine planten en dieren
die voorkomen in allerlei soorten
vormen, maten, kleuren en stofwisseling.
Er zitten er honderdduizenden in één milliliter zeewater.
Je zwemt ertussen in zee.
Ze produceren zuurstof, ze nemen CO2 op
en vormen de basis van de voedselketen
waar alle andere vormen van leven in de oceaan afhankelijk van zijn.
Ik bracht ongeveer 500 dagen
van mijn wetenschappelijke leven door op zee,
en nog veel meer voor een computer of in het lab,
dus moet ik er jullie wel een aantal verhalen over vertellen.
Laten we beginnen aan het Pacifische Noordwesten.
Deze plek is groen. Ze is mooi.
Hier bloeit fytoplankton, vanuit de ruimte te zien
langs de westkust van de Verenigde Staten.
Het is een ongelooflijk productief ecosysteem.
Daar vis je op zalm en heilbot en kijk je naar walvissen.
Het is een prachtig deel van ons land.
En hier bestudeerde ik 10 jaar lang, onder andere
het verheffende onderwerp van schadelijke algenbloei.
Dit is bloei van gifproducerend fytoplankton.
Dat kan voedselketens besmetten en zich ophopen in schelpdieren en vis
die geoogst worden voor menselijke consumptie.
We hebben geprobeerd om te begrijpen waarom ze bloeien, waar ze bloeien,
wanneer ze bloeien,
zodat we deze oogsten konden beheren
en de menselijke gezondheid beschermen.
Het probleem is dat de oceaan een bewegend doel is
en, net als sommige mensen in ons leven, toxiciteit varieert tussen het plankton.
(Gelach)
Toch?
Om deze uitdagingen aan te pakken,
combineerden we satelliet-teledetectie
met drones en zweefvliegtuigen,
regelmatige bemonstering van de brandingsstreek
en veel tijd op zee
in kleine bootjes voor de kust van Oregon.
Ik weet niet of velen van jullie het al hebben mogen meemaken,
maar het is niet gemakkelijk.
[Zelfs oceanografen worden zeeziek]
Hier een paar arme studenten.
(Gelach)
Ik verborg hun gezichten om hun identiteit te beschermen.
(Gelach)
Dit is een uitdagende plek.
Het zijn dus moeilijk verkregen data waar ik over ga praten, oké?
Door het combineren van al onze data met onze medewerkers,
kregen we 20-jaar-lange tijdreeksen van toxines
en aantallen van fytoplanktoncellen.
Daarmee begrepen we de patronen van deze bloeien
en konden we modellen bouwen om ze te voorspellen.
We vonden dat het risico van schadelijke algenbloei
nauw gekoppeld was aan aspecten van het klimaat.
Onder ‘klimaat’ versta ik niet het weer van elke dag.
Ik bedoel de lange-termijn-veranderingen.
Deze wisselingen waar je misschien al over hoorde --
de Pacifische Decadale Oscillatie, El Niño --
brengen warme, droge winters met zich mee in deze regio,
maar ze verzwakken ook de sterkte van de Californische stroom,
die van noord naar zuid loopt langs de Pacifische Noordwest,
en warmen de oceaan aan de kust op.
Dat zijn de rode punten op deze grafiek,
warme anomalieën,
sterke positieve indices van de PDO.
En dan zijn er ook nog deze veranderingen in circulatie
en temperatuur,
het risico van schadelijke algenbloei wordt verhoogd,
maar ook de zalmaanwas is afgenomen,
en we zien invasieve soorten zoals de strandkrab binnendringen.
Dit zijn de ecologische en economische gevolgen van klimaatverandering.
Als onze modellen kloppen
dan zal de frequentie en de ernst hiervan
alleen maar toenemen,
samen met deze warmte-anomalieën.
Om dat te illustreren:
2014 kende waarschijnlijk een van de ergste schadelijke algenbloeien
in de geschiedenis van Oregon.
Het was ook het warmste jaar
in de moderne klimaatgeschiedenis tot op dat moment.
Dat wil zeggen tot 2015,
2016,
2017, 2018.
In feite waren de vijf warmste jaren in de moderne klimaatgeschiedenis
de laatste vijf.
Dat kondigt de schadelijke algenbloei echt goed aan
en is slecht voor de gezondheid van het ecosysteem.
Jullie geven misschien niet veel om schelpdieren,
maar deze veranderingen zijn van invloed op de economisch belangrijke visserij,
zoals van krab en zalm,
en ze bedreigen de gezondheid van zeezoogdieren zoals walvissen.
Dat is misschien een beetje belangrijker.
Misschien raakt dat een snaar.
Daar heb je je doemdagverhaal voor de randen van de Stille Oceaan.
Maar deze ecosystemen herstellen zich snel.
Dat doen ze als we ze de kans geven.
Het punt is om de veranderingen die we zien niet te negeren.
Dat brengt me bij mijn tweede idee.
Later ging ik naar de meest afgelegen eilandketen op aarde,
de Hawaiiaanse eilanden,
waar ik het nieuwe hoofd ben van het programma Hawaiian Ocean Time-series.
Dit programma maakte al 31 jaar lang
een maandelijkse pelgrimstocht naar de plek Station ALOHA.
Het is midden in de Stille Oceaan,
in het midden van dit uitgestrekte, wervelende stromensysteem
dat we de Noord-Pacifische Subtropische Gyre noemen.
Het is ons grootste oceaan-ecosysteem.
Vier keer de grootte van het Amazone-regenwoud.
Het is warm, op een goede manier.
Het is blauw water
en absoluut het soort plek waar je wil duiken en zwemmen.
Dat gaat niet vanaf onderzoeksboten,
want... haaien.
Google het.
(Gelach)
Het is een prachtige plek.
Hier komen sinds oktober 1988
generaties van onderzoekers op maandelijkse bedevaart.
We bestuderen de biologie, de chemie, de fysica van de open oceaan.
We hebben de temperatuur gemeten vanaf het oppervlak tot aan de zeebodem.
We volgden de stromen, traceerden de golven.
Mensen vonden hier nieuwe organismen.
Mensen creëerden hier grote genoombibliotheken
die een revolutie teweegbrachten
over wat we denken over de diversiteit van mariene micro-organismen.
Het is niet alleen een plaats van ontdekking,
maar het belangrijke van tijdreeksen
is dat ze ons een gevoel van geschiedenis geven,
een gevoel van context.
Met 30 jaar aan gegevens
konden we de veranderingen per seizoen zien
en maakten we de vingerafdruk van de mensheid
op de natuurlijke wereld zichtbaar.
Er is nog een iconische tijdreeks in Hawaii,
de Keelingcurve.
Ik hoop dat jullie die allemaal hebben gezien.
Deze tijdreeks documenteerde de snelle toename van koolstofdioxide
in de atmosfeer.
Ze geeft niet alleen de mate van, maar ook de snelheid van toename weer.
De snelheid van toename aan kooldioxide in de atmosfeer
is ongekend voor onze planeet.
Dat heeft gevolgen voor onze oceanen.
Oceanen absorberen ongeveer 90 procent van de warmte die wordt gegenereerd
door de uitstoot van broeikasgassen
en ongeveer 40 procent van het kooldioxide.
We konden dat meten op Station ALOHA.
Elk van deze punten is een tocht.
Het vertegenwoordigt het leven van de mensen
die 30 jaar lang deze metingen probeerden te doen.
En het duurde 30 jaar voor we dit konden zien.
CO2 neemt toe in de atmosfeer,
CO2 neemt toe in de oceaan.
Dat is de rode lijn.
Een gevolg daarvan
is een fundamentele verandering in de chemie van het zeewater,
een daling van de pH --
pH is een logaritmische schaal,
hier die blauwe lijn.
We zagen 30 procent daling van de pH in de oppervlakte-oceaan
in deze tijdreeks.
Dat heeft gevolgen voor organismen die moeten eten, schelpen bouwen.
Het verandert de groei, de metabolische interacties
en het beïnvloedt niet alleen plankton --
het beïnvloedt ecosystemen zo groot als koraalriffen.
Een van de dingen die we konden aantonen in deze tijdreeks
is dat hier nog veel meer achter zit.
Verhogingen van CO2 en een daling van de pH
worden gemeten over de bovenste 500 meter van de waterkolom.
Ik vind dat zeer ernstig.
Dit is echt een van de meest afgelegen plekken op onze planeet
en we beïnvloeden de bovenste 500 meter van de waterkolom.
Nu zijn deze twee dingen --
schadelijke algenbloei, verzuring van de oceaan --
nog niet alles, natuurlijk.
Jullie hoorden al over de rest:
zeespiegelstijging, eutrofiëring, het smelten van de poolkappen,
vergroting van plekken met weinig zuurstof,
vervuiling, verlies aan biodiversiteit,
overbevissing.
Ik kan nog amper een student vinden --
je ziet mijn probleem, toch?
(Gelach)
(Zucht)
Toch denk ik dat deze systemen, deze microbiële ecosystemen,
enorm veerkrachtig zijn.
We kunnen zo niet niet blijven doorgaan.
Persoonlijk denk ik dat de aanhoudende observatie
van onze oceanen en onze planeet
de morele plicht is voor onze generatie wetenschappers.
We zijn getuigen
van de veranderingen die worden toegebracht
aan onze natuurlijke gemeenschappen,
en door dit te doen,
kunnen we ons aanpassen
en een mondiale verandering bewerkstelligen,
als we maar willen.
Dus zijn de oplossingen voor deze problemen veelledig.
Het gaat om een scala aan oplossingen,
lokale verandering,
maar ook tot aan het stemmen voor mensen die ons milieu zullen beschermen
op wereldwijde schaal.
(Applaus)
Terug naar de liefde.
(Gelach)
Microben tellen mee.
Deze organismen zijn klein,
overvloedig, oud,
en ze zijn van cruciaal belang voor het behoud
van onze mensen en onze planeet.
Toch gaan we onze uitstoot van koolstofdioxide nog verdubbelen
in de komende 50 jaar.
De analogie die ik daarvoor gebruik
is dat we nog steeds eten alsof we 20 zijn
en denken dat er geen gevolgen zullen zijn --
maar ik ben over de 40,
ik weet dat er gevolgen zijn voor mijn brandstofverbruik. Niet?
(Gelach)
De oceanen zitten vol leven.
Deze ecosystemen zijn niet ingestort.
Nou ja, misschien dan behalve voor de Noordpool.
(Gelach)
Maar de aanhoudende waarnemingen die ik vandaag met jullie deelde,
het werk van generaties van wetenschappers,
wijzen erop dat we beter voor onze oceanen moeten zorgen
alsook voor de microben die ons onderhouden.
Vandaar dat ik wil eindigen
met een citaat van een van mijn helden,
Jane Lubchenco.
Deze dia is daarvoor geschikt.
Jane heeft gezegd dat de oceanen
niet te groot zijn om in de vernieling te gaan,
noch te groot om ze in orde te krijgen,
maar de oceanen zijn wel te groot om ze te negeren.
Dank je.
(Applaus)