Onze aarde bestaat voor 72 procent uit oceanen. Die bevatten ook een zeer groot deel van de mondiale biodiversiteit. Maar we weten veel meer over het leven op het land dan het leven in zee. Het is belangrijk om ook de mariene ecologische processen goed te doorgronden, omdat daar mede een sleutel ligt voor het keren van de achteruitgang van biodiversiteit en klimaatverandering.
Het huidige klimaatbeleid is sterk gericht op het terugdringen van de concentratie koolstofdioxide in de dampkring. Oceanen spelen een cruciale rol in die reductie. Fytoplankton zoals algen en cyanobacteriën, zet koolstofdioxide, water en nutriënten in de oppervlaktewateren om in organische stof en zuurstof. Het vormt daarmee niet alleen de basis van het voedselweb maar beïnvloedt ook de uitwisseling van koolstofdioxide en zuurstof met de atmosfeer. Walvisachtigen zoals blauwe vinvissen, potvissen, dolfijnen en bruinvissen, hebben hierin een belangrijke rol. Ze foerageren veelal in de diepte en bij het omhoog zwemmen nemen zij in hun kielzog nutriënten mee. Daarnaast komt de uitgescheiden walvismest (6000 tot wel 8000 kilogram mest per dag per blauwe vinvis) aan het wateroppervlak vrij door de lagere waterdruk daar én omdat walvispoep drijft.
Walvissen transporteren dus nutriënten in verticale richting naar het wateroppervlak. Dit fenomeen staat bekend als de whale pump. De poep die potvissen uitscheiden bevat tot wel tien miljoen maal de hoeveelheid ijzer die je vindt in eenzelfde hoeveelheid zeewater. IJzer is een essentieel nutriënt voor fytoplankton, het draagt bij aan de opbouw van bladgroen waarmee fytoplankton met behulp van zonlicht koolstofdioxide omzet in zuurstof en suikers. Ook het fosfaat in de walvissenpoep – in een concentratie die zevenhonderdmaal hoger ligt dan die in het omgevingswater – kan het fytoplankton goed gebruiken voor de groei, evenals het stikstof – circa 550 maal de hoeveelheid van het omgevingswater. Groei van walvispopulaties leidt tot een hogere concentratie van fytoplankton in de zee en zet daarmee de koolstofdioxide-zuurstofpomp in een hogere stand. Door hun trektochten door de oceanen verplaatsen walvissen ook nutriënten naar zeegebieden waar minder voedingsstoffen in het water zitten.
Als een walvis sterft en het lichaam naar de bodem zinkt, gaan er weer nutriënten terug naar de zeebodem. Zo’n whale fall bezorgt organismen van de diepzee op zo’n plek jarenlang een feestmaal. De diversiteit aan bodemdieren en micro-organismen is daar vele malen groter dan in de nabije omgeving. Ook zal op zo’n plek de koolstof, stikstof- en fosfaatbalans radicaal veranderen en kan er, door de afbraak van het walvisvlees, zuurstofloosheid optreden. Walvisbotten zijn vaak nog decennialang op de diepzeebodem terug te vinden. Op mondiale schaal tikt dit niet aan: er sterven jaarlijks naar schatting 69.000 walvissen. Als je uitrekent hoeveel koolstof, fosfaat en stikstof daarmee jaarlijks naar de diepzee getransporteerd wordt, is dat veel minder dan 0,1 procent van de hoeveelheid in zinkend algenmateriaal. Maar ecologisch zijn dit soort processen natuurlijk wel van groot belang omdat walviskarkassen op de zeebodem de biodiversiteit in de diepzee vergroten door het vormen van jarenlang plaatselijke nutriëntrijke oases.