De diepzee: onvoldoende gekend, en toch al onder druk

GEOMAR
GEOMAR

Meer dan de helft van onze planeet is bedekt door oceaanwater dieper dan 200 meter, de diepzee. Toch weten we nog verrassend weinig over het leven dat zich daar schuilhoudt. Wetenschappers over de hele wereld proberen daar verandering in te brengen. Van 17 tot en met 20 november komen mariene experten uit alle hoeken van de wereld samen in Brugge voor de zesde editie van het Wereldcongres over Mariene Biodiversiteit, georganiseerd door het Vlaams Instituut voor de Zee. Ook het mysterieuze diepzeeleven komt er aan bod. Op woensdagavond 18 november krijg jij zelf een unieke inkijk in hun werk met de vertoning van een documentaire die je meeneemt op een diepzee-expeditie in de Stille Oceaan. Ellen Pape – professor mariene biologie aan de Universiteit Gent en onderzoeker aan het Instituut voor Natuurwetenschappen – leidt de film in. Testerep magazine geeft je alvast een voorproefje. Wat is de diepzee precies? Welke bijzondere levensvormen schuilen er in de duisternis? En waarom is het zo belangrijk om deze 'onderwaterwereld' beter te leren kennen?

– ELLEN PAPE
 

De diepzee in een notendop

Alle oceaanbekkens dieper dan 200 meter noemen we diepzee. Het Belgische deel van de Noordzee, nog geen 50 meter diep, valt niet in die categorie. In de diepzee dringt amper of geen zonlicht door. Fotosynthese – het proces waarbij planten en algen zonlicht gebruiken om water en CO2 om te zetten in suikers om te groeien – is er dus onmogelijk, en het is er over het algemeen koud, tussen -1°C en 4°C. Bovendien is de druk door het gewicht van het bovenliggende water enorm hoog: op 4000 meter diepte is die ongeveer 400 keer hoger dan aan het zeeoppervlak.

Lange tijd dacht men dat er in die duistere en koude dieptes geen leven is en dat de diepzee maar een saaie, omgeving vormt. Die overtuigingen sneuvelden tijdens de Challenger-expeditie (1872-1876). Deze eerste grootschalige diepzee-expeditie toonde dat er wel degelijk leven in de diepzee voorkomt. Ze ontdekte ook de Marianentrog, de diepste plek in onze oceaan (bijna 11 kilometer diep), en bracht de eerste mangaanknollen naar boven. 
 


Leven tussen de ferromangaanknollen
NOAA Ocean Exploration

Zeeleven in een dicht veld van ferromangaan-knollen op de zeebodem van de Gosnold Seamount binnen de New England Seamount Chain. 

Intussen weten we dat de diepzee allesbehalve eentonig is. Ze herbergt een grote verscheidenheid aan leefomgevingen zoals onderzeese bergen, canyons, hydrothermale bronnen en plaatsen waar methaangas uit de zeebodem sijpelt (de zogenaamde cold seeps). De laatste twee zijn nog maar relatief kort bekend. Hydrothermale bronnen, waar heet mineraalrijk water uit de zeebodem stroomt, kwamen pas in 1977 aan het licht; “cold seeps”, nog recenter, in 1984.

Een ander diepzeehabitat, en het centrale thema van de documentaire die op 18 november wordt vertoond, zijn de velden van mangaanknollen. Die vind je op de uitgestrekte zogenaamde abyssale vlaktes, 3 tot 6 kilometer diep. De knollen bevatten metalen zoals nikkel, koper en mangaan, en zijn daardoor gegeerd door industrie en overheden. Ze groeien extreem traag, slechts enkele millimeters per miljoen jaar. Op een bodem van zacht slib vormen ze een zeldzame harde ondergrond, waarop veel diepzeedieren zich vastzetten of schuilen.

Het leven in de diepzee

Vraag aan eender welke voorbijganger wat er in de diepzee leeft en de kans is groot dat het antwoord een lichtgevende soort is, uit de groep van de diepzeehengelvissen. Deze bioluminescente dieren spreken tot de verbeelding, maar vormen slechts een fractie van de diepzeefauna. Overigens, in grote lijnen komen in de diepzee dezelfde soortgroepen voor als in ondiepe kustzeeën. Alleen zijn de soorten er anders en aangepast aan de wel heel bijzondere omgevingsfactoren. 
 


hengelvis in de donkere diepzee
Sukarakan | Shutterstock

Hengelvis in de donkere wateren van de diepzee. 

Omdat het in de diepzee te donker is voor fotosynthese, hangt het voedselaanbod grotendeels af van organisch materiaal dat aan het zeeoppervlak via fotosynthese wordt geproduceerd. Dit leven, maar ook alle organismen die hierop teren, sterven waarna ze geleidelijk aan als organisch materiaal naar beneden dwarrelen. Omdat die deeltjes bij diepzeesurveys wit oplichten in de koplampen van diepzeevaartuigen, kregen ze de naam 'zeesneeuw'. Veel wordt onderweg opgegeten of afgebroken en dus neemt zeesneeuw af met de diepte. Slechts een paar procent bereikt de diepzeebodem, wat de diepzee een voedselarme omgeving maakt. Daardoor vinden we er over het algemeen lage aantallen en een lage biomassa aan organismen. Toch is de soortenrijkdom (biodiversiteit) er opvallend hoog. Waarom er in de voedselarme diepzee toch zoveel soorten voorkomen, is nog niet volledig opgehelderd. Wetenschappers hebben verschillende mogelijke verklaringen. Enerzijds is de diepzee enorm uitgestrekt en variëren de omgevingsfactoren er in de tijd relatief weinig, wat het ontstaan van nieuwe soorten zou bevorderen. Anderzijds is de diepzeebodem een lappendeken van leefgebieden met een hoge variatie in ecologische processen en kleinschalige verschillen in voedselaanbod, substraat, topografie en verstoring door andere organismen. Dit draagt eveneens bij aan een hoge biodiversiteit. Waarschijnlijk ligt de waarheid ergens in het midden en is de grote soortenrijkdom het resultaat van verschillende factoren die samen inwerken op diverse schalen in ruimte en tijd.

Een uitzondering vormen habitats zoals hydrothermale bronnen en cold seeps. Daar is voedsel in overvloed, maar zijn de omstandigheden heel extreem: hoge, giftige sulfideconcentraties, weinig zuurstof en soms extreme temperaturen. Men noemt deze habitats dan ook chemosynthetische habitats. Organismen halen er hun energie niet uit zonlicht zoals aan het wateroppervlak (d.m.v. fotosynthese), maar uit chemische stoffen afkomstig uit de aardkorst. Daardoor is er veel leven, maar weinig verschillende soorten. Alleen sterk gespecialiseerde dieren houden er stand. Bij hydrothermale bronnen vormen reuzenkokerwormen soms dichte kolonies. Ze overleven dankzij bacteriën in hun lichaam die de zwavelverbindingen uit de omgeving omzetten in voedsel voor hun gastheer.

Bovenal is nog maar een zeer kleine fractie van de diepzee bezocht. Volgens een wetenschappelijk artikel uit 2025 is minder dan 0,001% van de diepzeebodem visueel bestudeerd. In het Clarion-Clippertongebied, een enorm gebied in de Stille Oceaan tussen Hawaï en Mexico met een gemiddelde diepte van 4,5 kilometer, is naar schatting meer dan 90% van de bodemdiersoorten nog niet beschreven.


Screenshot YouTube video Weird and Wonderful: Giant tubeworms
MBARI

Kolonies van reusachtige kokerwormen Riftia pachyptila op hydrothermale bronnen in de diepzee, waar warmte en zwavel worden uitgestoten. Met hun veerachtige rode kieuwen reiken ze uit naar koeler, zuurstofrijker water. De wormen hebben geen spijsverteringskanaal, maar herbergen bacteriën in hun lichaam die mineralen uit de bronnen omzetten in energie. 

Waarom de diepzee ertoe doet

De diepzee is een belangrijke schakel in hoe onze planeet functioneert en staat in verbinding met de oppervlakte- en kustwateren. Ze vervult tal van ecosysteemfuncties, natuurlijke processen die het ecosysteem draaiende houden. Sommige daarvan leveren de mens concrete voordelen op: de zogenaamde ecosysteemdiensten. 

Een belangrijk voorbeeld van een ecosysteemfunctie is de biologische koolstofpomp. Deze werkt als volgt: de algen die aan het zeeoppervlak groeien, nemen koolstofdioxide (CO₂) op, een broeikasgas. Wanneer hun resten als zeesneeuw naar beneden regenen, gaat die koolstof mee. Het kleine deel dat de diepzeebodem bereikt, blijft er lange tijd opgeslagen, ver weg van de atmosfeer. Zo helpt de diepzee de klimaatverandering te temperen. 
 


De biologische pomp
ocean-climate.org

De biologische pomp, het mechanisme waarbij levende organismen in zee helpen bij het onschadelijk maken van koolzuurgas.

De diepzee levert ook een bijdrage aan visbestanden en voedselwebben die uiteindelijk op ons bord belanden. Bovendien is ze een bron van genetische rijkdom, biomaterialen en bioactieve stoffen met mogelijke toepassingen in de geneeskunde, de biotechnologie en de industrie. Zo zijn verschillende DNA-polymerasen – enzymen die gebruikt worden in laboratoria voor DNA-onderzoek – afkomstig uit bacteriën van hydrothermale bronnen. Verder werkt de diepzee als een soort recyclagecentrum. Wanneer dood organisch materiaal naar de diepte zakt, wordt het daar afgebroken en komen de voedingsstoffen weer vrij. Via zeestromingen worden die later weer naar het oppervlak gebracht, op plaatsen waar diep water omhoogkomt (opwelzones). Daar kunnen algen en andere zeeorganismen ze opnieuw gebruiken.

Wellicht is de diepzeebiodiversiteit belangrijk voor het goede verloop van alle bovengenoemde processen. In kustecosystemen en op land gaat meer biodiversiteit vaak samen met een goed functionerend ecosysteem, en de weinige diepzeestudies hierover wijzen in dezelfde richting. Het verlies van diepzeesoorten zou dus ook een verlies kunnen zijn voor de functies en diensten waarvan wij als mens afhankelijk zijn.

Ver van ons bed, toch onder druk

Dat de diepzee ver van het oppervlak en het land ligt, wil niet zeggen dat de mens er geen invloed op heeft. Integendeel, die invloed is er en neemt alsmaar toe. Zo laat klimaatverandering zich ook in de diepzee voelen: het water warmt op en wordt zuurder, wat bijvoorbeeld – diep levende – koudwaterkoralen onder druk zet. Macro en microplastics, net als chemische stoffen (bv. PFAS), bereiken de zeebodem. 

Overbevissing put bestanden uit van traag groeiende diepzeevissen, zoals leng of roodbaars, gevangen met bodemtrawls en lange lijnen. Omdat deze vissen pas na vele jaren geslachtsrijp zijn, groeien de stocks veel trager aan dan ze weggevangen worden. En dat zet deze visbestanden onder druk. Ook wint men in de diepzee olie, met soms rampzalige gevolgen, zoals bij de Deepwater Horizon in de Golf van Mexico. Daar kan diepzeemijnbouw bijkomen, uit op het winnen van kritieke metalen nodig voor de digitale revolutie en de energietransitie.
 


Rode vissen rond een rotsblok begroeid mert koraal in Georges Canyon (Canada)
Northern Neighbors | NOAA Fisheries & Dalhousie University

Roodbaarzen verzamelen zich rond een grote rotsblok, begroeid met verschillende soorten koraal en anemonen, in Georges Canyon (Canada).

Om menselijke impacten te kunnen inschatten en effectief milieubeheer van de diepzee te voeren, moeten we eerst weten hoe het niet-beïnvloede natuurlijke ecosysteem is opgebouwd en functioneert. Zo’n nulpuntmeting is het referentiekader waaraan we latere veranderingen kunnen toetsen. Zonder die kennis kunnen we niet vaststellen wat er eventueel verloren gaat of verandert.

De diepzee is bovendien extra kwetsbaar. Het is er koud en voedselarm, waardoor veel processen traag verlopen. Hoe snel de diepzee zich van een verstoring herstelt, wordt volop onderzocht: sommige processen of eigenschappen doen dit vrij snel, maar voor andere gaat het om decennia of (veel) langer. Dat blijkt uit veldexperimenten die de gevolgen van diepzeemijnbouw nabootsen. Kleine dieren die zich kunnen verplaatsen, zoals wormpjes, waren na enkele jaren al grotendeels terug. Grotere en vastzittende soorten daarentegen, zoals sponzen en koralen, hebben decennia of zelfs miljoenen jaren nodig (gezien de trage groei van mangaanknollen). Soortenrijkdom en ecosysteemfuncties (zoals de snelheid waarmee koolstof door het ecosysteem circuleert) herstellen over het algemeen trager dan het aantal dieren.

Uitdagingen van diepzeebeheer

Het beheer van de diepzee is bijzonder complex. Het grootste deel valt buiten de verantwoordelijkheid van individuele landen. Het is gemeenschappelijk erfgoed van de gehele mensheid. Voor verschillende activiteiten (bv. visserij en scheepvaart) en oceaancomponenten (bv. bescherming van biodiversiteit in internationale wateren) bestaan er wel internationale afspraken, maar die zijn verspreid over meerdere verdragen en organen.

Zo is er het Zeerechtverdrag van de Verenigde Naties (UNCLOS) uit 1982. Dat verdrag vertrouwt het beheer van de minerale hulpbronnen op de internationale zeebodem, zoals mangaanknollen en sulfiderijke afzettingen, toe aan de Internationale Zeebodemautoriteit (ISA). De regels voor de exploitatie ervan zijn in volle onderhandeling. Momenteel is ook de exploratie in diepzeegebieden rijk aan minerale hulpbronnen bezig. Zo vonden in het Clarion-Clippertongebied, dat rijk is aan mangaanknollen, al twee testen plaats met prototypes van industriële mijnbouwmachines. 


Visualisatie diepzeemijnen
MIT Mechanical Engineering

Visualisatie van diepzeemijnbouw in actie. Een rooimachine verzamelt polymetallische knollen op een diepte van 4500m onder zeeniveau. 

Sinds kort is het VN-Hoogzeeverdrag (Agreement under the United Nations convention on the law of the sea on the conservation and sustainable use of marine biological diversity of areas beyond national jurisdiction, of kortweg BBNJ-akkoord) van kracht, na ratificatie door de nodige zestig landen, waaronder ook België. Dit verdrag moet de biodiversiteit in internationale wateren beschermen en het duurzame gebruik ervan regelen. België is kandidaat om het secretariaat van dat verdrag in Brussel te huisvesten, net zoals Chili en China. De stemming vindt plaats begin 2027.

De verschillende verdragen en organen hebben hun eigen terrein: de ISA gaat over mineralen, het Hoogzeeverdrag over biodiversiteit, regionale visserijorganisaties over visserij en de Internationale Maritieme Organisatie (IMO) over de scheepvaart. Het is belangrijk dat al die organen, en de landen die er deel van uitmaken, hun beleid op elkaar afstemmen. Maar welke afspraken er ook gemaakt worden, ze zijn maar zo sterk als de kennis waarop ze berusten, en zo duurzaam als de controle en handhaving ervan. Wie de diepzee effectief wil beheren, heeft dus betrouwbare wetenschappelijke gegevens nodig, en daarom is gedegen onderzoek onmisbaar.


screenshot docu How deep is your love
NOC & trustees NHM | NERC SMARTEX *

Het Wereldcongres voor Mariene Biodiversiteit in Brugge. En jij kan erbij zijn.

Wat we niet kennen, kunnen we niet beschermen. Daarom is het een goede zaak dat mariene wetenschappers uit de hele wereld half november in Brugge samenkomen om kennis te delen over de biodiversiteit in onze oceaan. Wie wil zien hoe diepzeeonderzoek er in de praktijk uitziet, kan op 18 november meeduiken naar de laatste wildernis op aarde, met de documentaire “How Deep is Your Love”. De film volgt onderzoekers op een expeditie naar een schimmige wereld waar nooit zonlicht komt en het leven zulke vreemde vormen aanneemt dat het lijkt alsof het van een andere planeet komt. Wetenschappers verkennen er de diepzeebodem en ontdekken en benoemen soorten die nog nooit door mensenogen zijn gezien. De film nodigt ons uit om ons te verwonderen over de veerkracht van het leven in de diepte – en om ons af te vragen: hoe diep is onze liefde voor de wereld die we nog niet echt kennen? Ellen Pape en Jan Mees, Algemeen directeur van het VLIZ, leiden de film in. Hopelijk tot dan?

Laatste tickets te koop

Lees meer

Over de auteur

Ellen Pape is marien ecoloog, gespecialiseerd in de diepzee. Ze is professor aan de Universiteit Gent en ging recent ook aan de slag bij het Instituut voor Natuurwetenschappen. Ze onderzoekt de biodiversiteit en functioneren van diepzee-ecosystemen – met bijzondere aandacht voor kleine bodemdieren. Ze bestudeert ook de ecologische gevolgen van menselijke activiteiten, waaronder diepzeemijnbouw. Sinds 2023 maakt ze deel uit van de Juridische en Technische Commissie van de Internationale Zeebodemautoriteit.

 

 

Suggesties

Heb je zelf ideeën, interessante weetjes ...

Stuur ons je suggestie

Artikel delen

Lijkt dit artikel iets voor uw vrienden of collega’s? Deel het met hen!