Belgisch global change onderzoek 1990-2002 - Federaal ...

54
over opgelost CO 2 of CO 2 in water spreken.
Opgelost in water zal koolstofdioxide (CO 2 )
vooral de vorm van bicarbonaationen (HCO 3 )
aannemen en in mindere mate de vorm van
2- carbonaationen (CO ). Als we het over
3
opgeloste CO hebben denken we impliciet
2 ,
aan de volgende evenwichtsreacties:
CO + H O 2 2 H + + - HCO3 - HCO3 H + + 2- CO3 Deze reacties (waar het H + ion tussenkomt)
tonen aan dat anorganisch koolstof een
belangrijke rol speelt bij de regulatie van de
zuurtegraad (pH) van het zeewater.
Verder is anorganisch koolstof ook
in de vorm van calciumcarbonaat (CaCO 3 )
aanwezig, en dit als vaste deeltjes. Vele levende
organismen (gaande van microscopisch kleine
algen, over schelpen, tot koralen) maken
CaCO 3 aan om hun in- of uitwendige skelet te
produceren.
3.2.2 Van ondiep naar diep water
Koolstofdioxide (CO 2 ) is een gas dat gemakkelijk
in water oplost. Vandaar dat er permanent een
uitwisseling is van dit gas in de atmosfeer, in
zeeën en oceanen. Als de concentratie aan
CO 2 in de atmosfeer toeneemt, zal ook de
concentratie in de oppervlakte waterlagen (die
in contact met de atmosfeer staan) toenemen.
De totale hoeveelheid CO 2 die tussen de
oceaan en de atmosfeer wordt uitgewisseld,
hangt in de eerste plaats af van de grootte
van het contactoppervlak en de dikte van de
waterlaag die met de lucht in contact staat.
Meestal blijft de dikte van deze ‘menglaag’
tot enkele honderden meters beperkt. Een
tweede belangrijke factor is de temperatuur. De
oplosbaarheid van CO 2 is omgekeerd evenredig
met de temperatuur van het water: hoe lager de
temperatuur, hoe meer gasmoleculen er zullen
oplossen.
De diepere waterlagen van de oceanen
komen niet rechtstreeks met de atmosfeer
in contact. Bij de accumulatie van CO 2 door
deze lagen spelen andere mechanismen een
rol. De drie belangrijkste processen die voor een
transfer van CO 2 van de bovenste naar de onderste
waterlagen zorgen, zijn de fysische-, biologische-
en chemische (of carbonaat-) pompen (zie figuur
hieronder).
AFKOELING
DIEPERE KOUDE
WATERLAGEN
Schematische voorstelling van de belangrijkste
koolstofpompen in de oceaan.
3.2.3 Fysische pomp
Door de verschillen in dichtheid van het
oceaanwater (veroorzaakt door variaties in
temperatuur en zoutgehalte) ontstaan er
stromingen doorheen al de oceanen, wat men
de thermohaliene stroming noemt. Koud en
zwaar water (rijk aan opgelost CO 2 ) zakt in de
Noord-Atlantische Oceaan naar de diepte. Op
deze manier ontstaat een transfer van koolstof
van het oppervlaktewater naar de diepere
waterlagen. Dit proces (wat ook de fysische
pomp wordt genoemd), vormt een koolstofput
voor een periode van enkele duizenden jaren.
Dit wil zeggen dat het koolstof dat op deze
manier door de diepe waterlagen van de
oceaan wordt opgenomen, gemiddeld pas na
enkele duizenden jaren weer aan de atmosfeer
wordt afgegeven.
OPPERVLAKTELAAG
ATMOSFEER
FOTOSYNTHESE PRECIPITATIE
ADEMHALING OPLOSSING
FYSISCHE POMP BIOLOGISCHE POMP CHEMISCHE POMP
SEDIMENTEN