Bij de zoektocht naar het onbekende denken we vaak aan de ruimte, aan nieuwe planeten en sterrenstelsels. Maar ook op onze eigen planeet is er een groot onontdekt gebied: de diepzee. Oceanografen willen met behulp van de nieuwste technologieën ontdekken welke geheimen de 'grootste wildernis op aarde' nog voor ons verborgen houdt.

Hoewel 70 procent van de aarde bedekt is met water, is maar 7 procent van de zeebodem gedetailleerd bestudeerd. Furu Mienis, oceanograaf bij het Koninklijk NIOZ (Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee), hoopt dat daar zo snel mogelijk verandering in komt.

Een completer beeld van de zeebodem helpt onderzoekers te begrijpen hoe ecosystemen op honderden of duizenden meters diepte werken. Die kennis is belangrijk, omdat de diepzee een ongekende rijkdom aan diersoorten herbergt, en oceanen een belangrijke bron van zuurstof (met name geproduceerd door plankton), voedsel en grondstoffen zijn. Bovendien functioneert de zeebodem als een opslagplaats voor koolstof, wat invloed heeft op ons klimaat.

Oase in de diepzee

Mienis kwam voor het eerst in aanraking met diepzeeonderzoek tijdens haar studie Aardwetenschappen. "Ik mocht mee op het Nederlandse onderzoeksschip Pelagia. Zodra ik de eerste beelden zag van een koudwaterkoraalrif op 600 meter diepte, ging er een wereld voor me open. Het is vergelijkbaar met een tropisch rifsysteem, met levende koralen die groeien op dood koraal; een oase in de diepzee waar enorm veel diersoorten leven."

Hoe is het mogelijk dat zulke rijke ecosystemen juist op die plek bestaan en overleven? Het is er immers koud en donker, de druk is enorm en er is heel weinig eten. "Ik noem de diepzee, vanaf zo'n 200 meter waterdiepte, altijd de grootste wildernis op aarde. Vanwege de zware omstandigheden en lastige bereikbaarheid weten we meer van het oppervlakte van de maan en van Mars dan van onze eigen oceanen."

Omgekeerde wereld

Om erachter te komen hoe ecosystemen in de diepzee functioneren, en welk effect ze hebben op de koolstofcyclus en het klimaat, zijn gedetailleerde kaarten onmisbaar. Het internationale samenwerkingsproject Seabed 2030 heeft zich tot doel gesteld om in 2030 de hele zeebodem in kaart te hebben gebracht met dieptemetingen.

"Als je al het water van de oceanen - meer dan 1,3 miljard kubieke kilometer - zou laten weglopen, kom je allerlei structuren tegen die we ook op land hebben", vertelt Mienis. "Er zijn bergketens, vulkanen en kloven zo groot als de Grand Canyon. Het is eigenlijk een omgekeerde wereld onder water, waarbij het diepste punt nog dieper is dan de allerhoogste berg op aarde." Met zijn ruim 8.800 meter legt de Mount Everest het af tegen de meer dan 11 kilometer diepe Marianentrog in de Grote Oceaan.

Diepzeeonderzoek is overal mogelijk, zolang de meetinstrumenten maar zo zijn gebouwd dat ze de immense waterdruk kunnen weerstaan. Mienis is zelf een paar keer meegeweest in een onderzeeër. "Tegenwoordig maken we veel gebruik van onderwaterrobots en bodemlanders. Een bodemlander is vergelijkbaar met een Marslander: een aluminium frame waar verschillende meetinstrumenten in hangen. Door die voor langere tijd op de zeebodem te zetten, soms wel een jaar lang, kunnen we heel goed seizoenale veranderingen meten."

Fragiel evenwicht

Koralen en vissen zijn ontzettend goed aangepast aan hun koude, donkere en voedselarme omgeving. Door hun metabolisme te vertragen hebben ze minder energie en dus niet zoveel eten nodig. "Het is wel een fragiel evenwicht", waarschuwt Mienis. "Stel dat de watertemperatuur in de toekomst stijgt, dan hebben de dieren meer energie nodig en moet het voedselaanbod dus wel evenredig toenemen."

In haar onderzoek is er steeds meer aandacht gekomen voor de koolstofcyclus. "Algen nemen aan het wateroppervlakte CO2 (koolstof en zuurstof) op, net zoals bomen en planten", legt Mienis uit. "Als dode algen naar de diepzee zinken, en daar snel in de zeebodem begraven raken in plaats van onderweg opgegeten te worden, kan de CO2 voor langere tijd aan de koolstofcyclus onttrokken worden." Dat heeft effect op het klimaat, aangezien de continu stijgende hoeveelheid CO2 in de atmosfeer bijdraagt aan de opwarming van de aarde. "Er is meer onderzoek nodig, want we weten nog niet genoeg om te kunnen zeggen hoe groot het effect van koolstofopslag in de diepzee is."

Zeemijnbouw

Die diepzee trekt niet alleen de aandacht van kennisgedreven wetenschappers. Op en onder de zeebodem bevinden zich grondstoffen die op land steeds schaarser worden: olie, gas en speciale aardmetalen zoals neodymium, dat voornamelijk gebruikt wordt in high tech-toepassingen.

"Er zijn landen die in de nabije toekomst grondstoffen willen mijnen in de diepzee. Ik vind het een eng idee om iets te veranderen op een plek die we eigenlijk nog helemaal niet kennen. Als wetenschappers spelen we een belangrijke rol: door heel goed uit te zoeken hoe de diepzee werkt, kunnen beleidsbepalers een zo weloverwogen mogelijke beslissing nemen over zeemijnbouw."

The Ocean Decade

Om meer onderzoek naar de rol van de oceanen te stimuleren, hebben de Verenigde Naties de periode 2021-2030 uitgeroepen tot 'The Ocean Decade'. "Het doel is om de oceanen op de kaart te zetten", legt Mienis uit. "Het is belangrijk dat we ons bewust zijn van de functies van de oceanen en de klimatologische veranderingen die plaatsvinden, zeker in een laaggelegen land als Nederland."

Vragen aan de wetenschap

Wil je meer weten over de wetenschap achter topsport, nieuwe DNA-technieken om ziektes te bestrijden of plannen voor biodiversiteitsherstel? Lees hier de artikelen van de NWA op NU.nl terug.