Planeet Zee

Levende wezens hebben zuurstof nodig. Zuurstof zorgt voor het omzetten van voedsel in energie en voor lichaamswarmte. In zeewater bevindt zich net zoals in de lucht zuurstof en koolstofdioxide, weliswaar opgelost in water. In het oppervlaktewater is er ongeveer evenveel zuurstof voorhanden als in de lucht. Dit komt enerzijds omdat golven heel wat luchtbelletjes in het ondiepe water ‘pompen’. Anderzijds kunnen algen, het fytoplankton, er met behulp van zonlicht zuurstof aanmaken uit het opgeloste koolstofdioxide.

De zuurstofrijke bovenlaag mixt niet met de waterlagen eronder. Deze krijgen zuurstof door diepe zeestromingen en biologische processen.(c) Maribus

Maar hoe zit het in de diepzee? Dieper in zee is er geen invloed van de atmosfeer meer, daar spelen andere factoren een rol. Het zuurstofgehalte hangt er af van diepe zeestromingen. Die transporteren namelijk zuurstof van de oppervlakte naar de diepzee. Op bepaalde plaatsen in de poolzeeën is het zuurstofrijke water zo koud en zout dat het een dermate grote dichtheid heeft om als een grote massa diep in de oceaan te zinken. Daar beginnen de thermohaliene stromingen hun reis naar de oceaanbodem en de wereld rond. Deze stromingen voorzien het diepzeeleven onderweg van voldoende zuurstof.

Maar sommige diepzeewezens leven op plaatsen waar er geen stroming en dus weinig zuurstof is. Bepaalde zones zijn zo goed als zuurstofarm omdat bacteriën er alle zuurstof hebben verbruikt. Hebben deze diepzeebewoners een probleem? Neen, ze zijn perfect aangepast. Sommige zijn gewoon minder actief en hebben een traag metabolisme. Minder zuurstof om te verbranden zorgt voor minder energie. Anderen hebben een zacht spierweefsel dat niet veel zuurstof nodig heeft. Organismen reageren verschillend op de hoeveelheid zuurstof in het water (zie grafiek hieronder). Slakken hebben minder zuurstof nodig dan vissen of krabben, zij komen dan ook meer voor op grotere diepte. De vampier inktvis zou sterven mocht hij in water terechtkomen waar het zuurstofgehalte boven 3 procent is.

Grafiek over de gemiddelde dodelijke concentratie zuurstof dat een organisme kan verdragen. © maribus (naar Vaquer-Sunyer und Duarte, 2008)

Welke soorten leven in de Marianentrog, een omgeving waar er veel minder zuurstof voorhanden is? (c) University of Aberdeen

‘Ademhalen’ hoeft ook niet altijd met zuurstof te gebeuren. Er zijn micro-organismen in de diepzee die met andere stoffen ademen, zoals ijzer, mangaan, arseen, seleen en chroom. Voordat er dieren en mensen op aarde kwamen, heersten zulke anaerobe micro-organismen op aarde zoals degene die vandaag rond moddervulkanen en in hydrothermale ecosystemen in de oceaan leven (zie Black smokers).