kunstbus

Ben jij de slimste mens? Test je kennisniveau op YaGooBle.com.
Dit artikel is 27 01 2018 15:42 voor het laatst bewerkt.

oceaan

Zeeën en oceanen remmen het broeikaseffect door de opname van CO2. Dat gebeurt langzaam, maar de capaciteit om CO2 op te nemen is zeer groot: alle zeeën en oceanen samen nemen meer dan 40% van de totale CO2-emissie op.

Zeewater neemt op twee manieren CO2 op:
1. Omdat het CO2-gehalte van de lucht hoger is dan dat van het zeewater, diffundeert de CO2 vanuit de lucht het zeewateroppervlak in. In de winter koelt het oppervlaktewater in koude poolzeeën af, waardoor het iets zwaarder wordt. Hierdoor zakt het (door zijn eigen gewicht) naar de diepzee.

2. Door vastlegging van CO2 in algen onder invloed van zonlicht (fotosynthese). Algen groeien in het oppervlaktewater en vormen hun celmateriaal door CO2 uit het zeewater op te nemen. Daardoor daalt het CO2-gehalte van het zeewater en kan er weer CO2 vanuit de lucht het zeewater in diffunderen. De algen worden opgenomen in de voedselketen of dwarrelen naar de bodem als ze doodgaan.

Wanneer het CO2-gas in het water komt kan het in verschillende stoffen worden omgezet. Welke dat zijn hangt sterk af van de zuurgraad of pH. Wanneer CO2 zich heeft gebonden aan H2O ontstaat er koolzuur of H2CO3. Dit kan vervolgens splitsen in H+ en HCO3- (waterstofcarbonaationen). Een deel hiervan kan weer splitsen in H+ en CO32- (carbonaationen). De opdeling heeft dus plaats d.m.v. twee evenwichten die worden gestuurd door de twee waarden van de zuurconstante Kz (pH = pKz – log([zuur]/[base])).

Verwering van kalk- en silicaatgesteente onttrekt onder invloed van water CO2 aan de atmosfeer. Het daarbij gevormde koolzuur lost op in water en reageert vervolgens met het gesteente:
Ca2+CO32-(s) + CO2(aq) + H2O(l) → Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq)

Bij de huidige warmte en pH van het zeewater zal vorming van waterstofcarbonaationen plaatsvinden! Hetzelfde zien we bij andere mineralen zoals silicaten:
Ca2+SiO32-(s) + H2O(l) + CO2(aq) → Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) + SiO2(s)

CO2-emissie zeewater
Er kan dus CO2 worden opgenomen, maar ook weer CO2 worden gevormd! Bv bij pH-daling of temperatuurstijging van zeewater:
Ca2+(aq) + 2HCO3-(aq) → Ca2 + CO32-(s) + CO2(g) + H2O(l)
Dit gebeurt vooral door de kleine zeeorganismen Foraminifera en Haptophyta (kalkalgen), waarvan de uitwendige skeletten na afsterven van de organismen kalksedimenten vormen, en door koralen die uit calciumcarbonaat koraal opbouwen. Boven koraalriffen is de CO2-concentratie dan ook meetbaar hoger dan elders in de oceaan. Geschat wordt dat alle riffen bij elkaar (285.000 km²) 0,64 Gt calciumcarbonaat per jaar vastleggen. Van het daarbij gevormde CO2 komt een deel in de atmosfeer terecht.

CO2-opslag in zeewater
Hoe zouden de eigenschappen van de oceanen gebruikt kunnen worden om het versterkte broeikaseffect tegen te gaan? Met andere woorden: hoe kunnen we meer CO2 in de oceanen opslaan?

Optie 1: Het stimuleren van algengroei
Meer algen betekent meer opslag van CO2. Om algengroei in de oceaan te bevorderen zou grootschalige bemesting met ammoniumnitraat of een vorm van fosfaat moeten plaatsvinden, want het tekort aan voedingsstoffen (stikstof, fosfor en andere mineralen) is de beperkende factor voor de algengroei.
Probleem: De stoffen die door de moderne landbouw als kunstmest worden gebruikt zijn op het land hard nodig. De reserves van kunstmest zouden snel uitgeput raken. Bovendien is er nog geen zicht op of op deze manier CO2 langdurig gebonden wordt. En de ecologische gevolgen zijn niet te overzien.

Optie 2: CO2-injectie in de diepzee
Als we veel CO2 kunstmatig in de diepere lagen van de oceaan zouden kunnen injecteren, zou de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer teruggebracht kunnen worden. De natuurlijke uitwisseling van koolstofdioxide tussen oceaan en atmosfeer speelt zich af op het grensvlak: de oppervlaktewateren. Deze mengen zich nauwelijks met het diepere oceaanwater. Volgens enkele Japanse onderzoekers kan CO2 worden opgelost in de diepzee door het via een drie kilometer lange pijplijn in de diepe lagen van de oceaan te pompen. Probleem: extra CO2 maakt het diepzeewater zuurder. De gevolgen hiervan voor het milieu moeten nog onderzocht worden.

Yann Bozec van het NIOZ (Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee – Texel) heeft onderzoek gedaan naar het vermogen van de Noordzee om CO2 op te nemen. In de Noordzee groeien relatief veel algen. Deze vormen de basis van een veel rijkere voedselketen dan die in de Atlantische Oceaan. Hierdoor is het water dat de Noordzee uitstroomt veel rijker aan organismen (en koolstof bevattende afvalproducten daarvan) dan het instromende oceaanwater. Als we de hoeveelheid vastgelegde CO2 in de Noordzee extrapoleren naar alle kustzeeën van de wereld, dan blijkt dat deze samen ongeveer twintig procent van de totale CO2-opname van alle wereldzeeën voor hun rekening nemen, terwijl hun oppervlak slechts zeven procent is. Kustzeeën nemen CO2 dus veel efficiënter op dan de open oceanen.

Creative Commons bronnen:
 • http://betavak-nlt.nl/dmedia/media/site-files/a8381/b502a/75629/13b5f/9fef1/nlt3-v118-CO2-opslag-versie1-3-Mei-2015.pdf - CO2-opslag: Zin of onzin?


Test je competentie op YaGooBle.com.

Pageviews vandaag: 116.