NIOZ-oceanograaf Darci Rush over ‘the best cruise ever’
Organismen die methaan verbruiken zijn extreem belangrijk
Op 24 mei meerde onderzoeksschip Pelagia af op de NIOZ thuisbasis Texel, na een acht maanden durende expeditie.
NIOZ-onderzoeker Darci Rush (organisch geochemicus) ging tijdens de zevende van de in totaal twaalf etappes aan boord. Op de Pelagia deed ze onderzoek naar het gedrag van micro-organismen in oceaangebieden met weinig zuurstof.
Rush had met vele andere wetenschappers onderwerpen aangedragen voor onderzoek op de vaarroute van de Pelagia: de reis ging vanuit Texel naar Gran Canaria, de Atlantische Oceaan over naar het Caribisch gebied en daarna via Ierland, de Noordzee en de Azoren terug. Rush overtuigde de organisatoren ervan een omweg via de Golf van Mexico te maken. “Die lus was oorspronkelijk niet gepland.”
Minder zuurstof en meer methaan
Waarom wilden Rush en ook haar NIOZ-collega Sigrid van Grinsven naar de Golf van Mexico? Rush: “De Mississippi-delta kenmerkt zich door zuurstofarme delen en daarnaast stromen er vanaf de akkers in Louisiana veel stoffen de Golf in. Mijn NIOZ-onderzoek richt zich op de nutriëntencyclus van micro-organismen in een waterkolom. Algen leven van instromende voedingsstoffen. Als ze dood gaan, zinken de resten en die worden voeding voor bacteriën en micro-organismen. Door dit proces vermindert het zuurstofgehalte in het water dat zich net onder het oppervlak bevindt. Dit wordt in het dagelijks taalgebruik ook wel ‘dode zone’ genoemd. Ik wilde in de Golf onderzoeken of de micro-organismen methaan produceren en of ze methaan dat vrijkomt uit de bodem gebruiken voor hun metabolisme. Over deze methaancyclus is nog veel onbekend. Het is ons niet gelukt op het juiste moment aanwezig te zijn in het gebied om de dode zone aan te treffen (die zich meestal vormt en het sterkst is aan het eind van het voorjaar), maar we hebben wel een val achtergelaten in de waterkolom om zinkende deeltjes op te vangen. Aan de hand van de in de val verzamelde monsters kunnen we vervolgens bestuderen hoe de dode zone zich in de loop van de tijd ontwikkelt vanaf de vorming tot het verdwijnen ervan. Deze val wordt half september opgehaald door een medewerker van het NIOZ.”
“Door klimaatverandering warmen de oceanen op en bevatten minder zuurstof en meer methaan. De organismen die methaan kunnen verbruiken worden dus steeds belangrijker.” Ze schetst de parallel met het Krijt- en Jura-tijdperk, toen in oceanen ook grote delen zonder zuurstof voorkwamen en een enorme hoeveelheid diersoorten zoals de dinosaurussen uitstierf. Rush: “In het sediment vinden we biomarkers van biochemische processen in het verleden. Mijn doel is om biomarkers te identificeren waarmee we de invloed van microben kunnen duiden, om zo beter te voorspellen wat er in de toekomst kan gebeuren.”
Oponthoud en monsters uit een zoutmeer
De expeditie van Rush begon echter met een hick-up. Rush: “Onze groep bestond uit tien onderzoekers: van NIOZ, Universiteit van Amsterdam en Universiteit Utrecht. Toen we op het opstappunt Sint-Maarten verzamelden bleek dat we eerst vijf dagen moesten wachten op de onderzoeksapparatuur, die vooraf apart verscheept was. We sliepen die dagen op de boot, die afwisselend voor anker en in de haven lag. Een frustrerende vertraging, omdat het aantal dagen dat je onderzoek kunt doen sowieso begrensd is. Toch werd niemand chagrijnig en in goed overleg bespraken welke experimenten aangepast konden worden, zodat iedereen toch waardevol onderzoek zou kunnen doen.”
Naast de hick-up liep het onderzoek van Rush op de Pelagia vervolgens ook anders dan gepland. Bij metingen bleek het water niet zuurstofarm genoeg te zijn. Ze legt uit: “Er was geen tijd om de zuurstofloze zones te lokaliseren.” Vervolgens stuitten Rush en van Grinsven bij toeval op een zoutmeer van 400 vierkante kilometer, op twee kilometer onder het zeeoppervlak. Deze zoutmeren komen vaker voor, maar de omstandigheden erin zijn zeldzaam: het extreem zoute water staat al duizend jaar stil en er is daardoor een ongerept closed system met een eigen biodiversiteit. Rush hoopt in de monsters uit het zoutmeer resten te vinden van micro-organismen die van methaan leven.
The best cruise ever
Over de expeditie met de Pelagia is Rush kort: “The best cruise ever. Omdat we vertraagd waren, wilden we 24/7 onderzoek doen. Dit betekende dat ook de ondersteunende crew veel langer moest werken. Mede door hen was de sfeer aan boord ongelooflijk goed.” Rush zal een promovendus in dienst nemen om te werken aan de monsters die ze nam tijdens de expeditie en ze hoopt snel interessante resultaten te publiceren. Verder wil ze in februari 2019 graag ook aan een andere expeditie deelnemen: hopelijk vaart de Pelagia dan langs Namibië, waar zich ook zones met weinig zuurstof bevinden.
Rush en NIOZ
De Canadese Rush (34) vertelt dat ze na een master Oceanografie aan de Universiteit Aix-Marseille II bij het NIOZ terecht kwam om daar te promoveren, ook al had ze nooit van Texel gehoord. Na haar promotie volgde een postdoc in Newcastle. “Ik realiseerde me daar hoe goed NIOZ is: de labs en onze afdeling Marine Microbiology en Biogeochemistry zijn de beste ter wereld.” Ze ging als tenure tracker terug naar NIOZ. En op de vraag of Texel een aantrekkelijke woonplaats is, kan Rush duidelijk zijn: “Regen of zon, ik fiets naar mijn werk. Ik hou van het landschap en de prachtige luchten. Over tien jaar hoop ik nog steeds hier te zijn met mijn eigen onderzoeksgroep.”