�����̨

Ze mogen dan wel minuscuul en onopvallend zijn, maar zeemicroben zijn cruciaal voor het leven op aarde. Ze spelen een sleutelrol in ons klimaat, houden de zeeën gezond en produceren de helft van de zuurstof op onze planeet. Prof. dr. Laura Villanueva zal vandaag in haar oratie de verborgen wereld van zeemicroben uit de doeken doen en laten zien hoe deze organismen allerlei processen op aarde beïnvloeden.

Laura Villanueva’s onderzoek draait om micro-organismen in zeeën en oceanen. Dit zijn minuscule, maar veelzijdige organismen die een sleutelrol spelen in ons ecosysteem. Dankzij het onderzoek komt bijvoorbeeld aan het licht hoe de organismen zuurstof produceren en CO₂ opslaan. Zeemicroben produceren ongeveer de helft van de zuurstof in onze atmosfeer, benadrukt Villanueva, maar ondanks de grote stempel die ze hiermee drukken op ons ecosysteem zijn ze ‘onzichtbaar’ als drijvende kracht. Met haar oratie wil de onderzoeker de organismen alsnog een podium geven.

Broeikasgas produceren en opnemen

Een van de grotere onderwerpen die Villanueva in haar oratie aansnijdt is de link tussen zeemicroben en klimaatverandering. Ze legt uit dat sommige microben broeikasgassen produceren, waarmee ze bijdragen aan klimaatverandering.

Maar tegelijkertijd kunnen zeemicroben ook een rol gaan spelen bij het beteugelen van klimaatverandering, aldus Villanueva. Want onder bepaalde omstandigheden nemen de microben juist broeikasgassen op, waaronder methaan, CO₂ en stikstofoxiden.

Microben veranderen mee

Een andere opvallende eigenschap die daarbij van pas komt is dat zeemicroben zich wonderbaarlijk goed kunnen aanpassen aan nieuwe omstandigheden, die optreden in de oceanen als gevolg van klimaatverandering. Ze passen zich bijvoorbeeld aan wanneer het water warmer of zuurder wordt. Het aanpassingsvermogen is echter ook weer niet onbeperkt, dus we moeten geen wonderen verwachten van zeemicroben als nieuw wapen tegen klimaatverandering, waarschuwt Villanueva.

Zeemicroben kunnen niet het klimaatprobleem oplossen dat wij hebben veroorzaakt

“Zeemicroben kunnen zich enorm goed aanpassen en zijn ook nog eens heel robuust. Maar ze kunnen niet het klimaatprobleem oplossen dat wij hebben veroorzaakt”, zegt Villanueva. De onderzoeker benadrukt dat de organismen weliswaar een belangrijke rol spelen in de klimaatdynamiek, maar dat de mens zelf verantwoordelijk is en aan de slag moet om klimaatverandering tegen te gaan.

Gaia-hypothese

In haar oratie zal Villanueva ook ingaan op de Gaia-hypothese. Deze theorie stelt dat de aarde een soort zelfregulerend systeem is. Hierin werken de aarde en al haar levende en niet-levende onderdelen samen, en creëren ze een stabiele, leefbare wereld.

De onderzoeker vindt de Gaia-hypothese fascinerend, en ziet parallellen met de dynamiek van zeemicroben. Aan de hand van de hypothese bespreekt ze hoe zeemicroben in verbinding staan met hun omgeving en daarmee het leven op aarde ondersteunen, terwijl ze zich ook nog eens aanpassen aan veranderende omstandigheden. Ook in dit licht waarschuwt ze echter dat de mens zelf in actie moet komen tegen klimaatverandering – we moeten niet verwachten dat wereldwijde Gaia-achtige processen, inclusief microben, de mensheid kunnen redden van de gevolgen van klimaatverandering als we zelf te weinig doen.

Microbenhuid

Een bijzonder aspect van Villanueva’s onderzoek is dat ze zich richt op de zogeheten ‘huid’ van zeemicroben. Dit is de dunne buitenlaag waarmee de microben in contact staan met hun omgeving. Via deze laag nemen de organismen voedingsstoffen op, wisselen ze gassen uit en stoten ze afvalstoffen uit.

Door de buitenlaag te bestuderen, wil Villanueva ophelderen hoe microben zich aanpassen aan veranderende omstandigheden in zee. Dit moet uiteindelijk inzicht geven in hoe de micro-organismen niet alleen reageren op veranderingen in het klimaat, maar ook kunnen bijdragen aan processen die daaraan ten grondslag liggen.

Ze zitten vol met hulpbronnen waar we nu nog amper weet van hebben. Zee-onderzoek is dus echt nodig.

Dit soort fundamentele inzichten kunnen op de duur de weg vrijmaken voor nieuwe toepassingen waarbij micro-organismen een sleutelrol spelen. “Er valt nog zoveel te ontdekken in onze wereldzeeën”, zegt Villanueva. “Ze zitten vol met hulpbronnen waar we nu nog amper weet van hebben. Sommige onderzoekers gebruiken bijvoorbeeld zeemicroben om nieuwe antibiotica of kankermedicijnen te ontwikkelen. Zee-onderzoek is dus echt nodig.”

Onderwijs verbeteren

Naast haar aanstelling bij de �����̨ is Villanueva verbonden aan het (NIOZ), als hoofd van het departement .

Als hoogleraar aan de �����̨ gaat Villanueva ook aan de slag met het curriculum van de studie Marine Sciences. Haar doel is om daarin biologie een grotere rol te laten spelen, en zo een brug te slaan tussen dat vakgebied en aardwetenschappen. De opleiding wordt daarmee rijker en veelzijdiger, wat volgens haar studenten ten goede komt.