Verzuring van de ocean
There’s something in the water
In de afgelopen 2 jaar zijn er wereldwijd veel klimaatstakingen geweest. Misschien heb je er zelf aan deelgenomen! Ongeveer de helft van de protestborden bevat uitspraken over CO2, het belangrijkste broeikasgas. De protesten gaan over het verminderen van de hoeveelheid CO2 in de lucht.
Wat je op school leert over het broeikaseffect van CO2 is correct: de hoeveelheid CO2 stijgt dramatisch snel door de overmatige verbranding van fossiele brandstoffen. Dit resulteert in temperatuurstijgingen die gevolgen hebben voor het leven op aarde. Maar dit is slechts een deel van het verhaal. CO2 zit niet alleen in de lucht; het is vooral aanwezig in de oceanen (95%!). En een grotere hoeveelheid CO2 in de atmosfeer resulteert in nog meer CO2 dat oplost in de oceanen.
Dit heet oceaanverzuring, een zeer onbekend onderwerp waarover ik je de belangrijkste dingen zal vertellen. Hoe werkt het? Kun je zwemmen in een oceaan die zuur is? En is er een oplossing?
Figuur 1: Klimaatstakingen en protestborden
Ten eerste: hoe lost CO2 op in water? De meesten van ons zijn bekend met het openen van een Coca Cola-flesje en het zien van de CO2-bellen die uit de oplossing vrijkomen. Het lijkt dus raar dat CO2 zou oplossen in de oceaan, zonder dop om ‘de CO2 vast te houden’. Maar dat doet het wel! Je moet de Coca Cola-fles vergelijken met een flesje Spa Blauw (water zonder bubbels). Als je naar de etiketten kijkt, zal je ontdekken dat de flesjes evenveel CO2 bevatten. Maar als je de flesjes opent, heeft alleen het Coca Cola-flesje bubbels. De CO2 in Spa Blauw blijft opgelost. Dit komt door de mineralen en zouten in Spa Blauw, die ook in de oceaan aanwezig zijn. CO2 kan dus oplossen in de oceanen door mineralen en zouten.
Dat CO2 uit de atmosfeer kan oplossen in de oceanen, is essentieel voor het klimaat. Door het broeikasgas op te nemen, vertragen de oceanen de temperatuurstijging in de atmosfeer. Er vinden alleen een paar chemische reacties plaats wanneer CO2 wordt opgelost in de oceanen. CO2 reageert met water en er worden verschillende moleculen gevormd, een van deze moleculen heet H+.
H+ verlaagt de pH-waarde van de oceaan: het maakt de oceaan zuurder. De pH-waarde van de oceaan is tegenwoordig 8,1. Dit betekent dat het volgens de pH-schaal helemaal niet zuur is. Waarom wordt dit probleem dan oceaanverzuring genoemd? De oceanen zijn basisch, maar de pH-waarde wordt steeds lager, dus zuurder dan voorheen, wat verzuring wordt genoemd.
Dus, zal je oplossen als je in een oceaan zwemt die zuurder is? Nee! Als je naar de pH-waarde van de oceaan en de pH-schaal kijkt, zal je begrijpen dat de oceaan nog steeds basisch is. Maar, veel dieren (bijvoorbeeld: krabben en koraalriffen) ondervinden problemen. Ze worden zwakker en komen minder vaak voor. Dit heeft gevolgen voor de mensheid. 1/7de van de wereldbevolking is afhankelijk van voedselbronnen uit de oceaan. Ook spelen koraalriffen een grote rol bij kustbescherming. Meer weten over koraalriffen? Lees Annes artikel op de blog!
Maar is er dan een oplossing voor oceaanverzuring? Ja, zegt prof. Dr. Gert Jan Reichart. Een manier om dit probleem op te lossen is alkalinisatie van de oceaan. Dit betekent dat basische materialen, zoals gemalen krijt of stenen, in het water worden gedaan. De basische stoffen zullen reageren met H+, dus er is minder vrij H+. Hierdoor verandert de pH-waarde en de chemische balans van de oceanen. Op die manier kan er meer CO2 uit de atmosfeer worden opgenomen en in het water worden opgelost. “De enige manier om iets te doen aan broeikasgassen en opwarming van de aarde is door de chemische balans in de oceaan te veranderen” Bovendien zegt Gert Jan: “Bomen planten heeft weinig effect als je kijkt hoeveel CO2 wordt opgenomen door land (bijna niets).”Deze oplossing zou dus niet alleen verzuring tegengaan, maar zou ook een oplossing kunnen zijn voor de opwarming van de aarde. Oceaanspecialisten als Gert Jan zijn hier nog mee bezig, maar de kans is groot dat we dit in de toekomst gaan zien!
Hopelijk weet je nu meer over de oceanen en de rol die ze spelen in het klimaat. Je hebt geleerd dat oceaanverzuring gaat over het feit dat de oceanen niet zuur worden, maar minder basisch worden. Het heeft allemaal te maken met CO2. Door meer CO2 in de atmosfeer wordt steeds meer CO2 opgenomen door de oceanen. Dit brengt de oceaanbalans in de war, wat een probleem is voor het oceaanleven en de mensheid. Maar het feit dat oceanen CO2 kunnen opnemen, is essentieel om de opwarming van de aarde te vertragen. Een oplossing die verzuring tegengaat en de opname van CO2 door de oceanen vergroot, is oceaanalkalinisatie. Er is hoop… CO2 zit in de oceanen!
Referenties:
(1) Prof. Dr. Gert Jan Reichart. 2020. Head of the Oceans Systems Department, Royal NIOZ; Professor in Marine Geology, Utrecht University
(2) John P. Rafferty. Ocean acidifcation. March 8, 2020 https://www.britannica.com/science/ocean-acidification (accessed Oct 8, 2020).
(3) Jiang, L.-Q.; Carter, B. R.; Feely, R. A.; Lauvset, S. K.; Olsen, A. Surface Ocean PH and Buffer Capacity: Past, Present and Future. Scientific Reports 2019, 9 (1), 18624. https://doi.org/10.1038/s41598-019-55039-4.