3. De transportband en mondiale opwarming (1/2)

De mondiale transportband heeft een sterkte invloed op hoe onze planeet reageert op stijgende van kooldioxide (CO₂) -niveaus in de atmosfeer:

• Hij werkt in op de mondiale koolstofcyclus om CO₂ uit de lucht te verwijderen en om dit in de diepe oceaan op te slaan.
• Hij beïnvloedt de manier waarop de globale opwarming waarschijnlijk de regionale temperatuurs- en regenvalpatronen gaat veranderen.

De diepe oceaan: een tijdelijke CO₂-opslag

De oceaan bevat meer dan 50 keer zoveel CO₂ als de atmosfeer, het meeste ervan in de diepe oceaan, waar het doeltreffend weg van de atmosfeer opgeborgen is. Momenteel absorbeert de oceaan ongeveer een derde van CO₂-uitstoot van de wereld maar misschien verandert dit in de toekomst.

Atmosferische CO₂ komt op twee manieren in de diepe oceaan terecht:

• rechtstreeks wanneer water met opgeloste CO₂ in de Noord-Atlantische oceaan zakt
• door de "biologische pomp": wanneer dode mariene organismes zakken en ontbinden.

"Oude koolstof" (koolstof die gedurende honderden jaren in de oceaan opgeslagen is) keert in opwellingsgebieden en in de Zuidelijke Oceaan naar de oppervlakte terug.

Opname van CO₂-gas

De hoeveelheid in water opgelost gas is over het algemeen proportioneel aan de hoeveelheid ervan in de atmosfeer maar hangt ook af van de temperatuur (T) en het zoutgehalte (S). Een hogere T of S reduceert de hoeveelheid gas die dat oceaanwater kan oplossen.

1. Water afkomstig van de Golfstroom koelt af op de reis naar het noordwesten. Het zoutgehalte verandert ook (zie kaart). Welk effect heeft dit op het vermogen van het water om onderweg CO₂ op te nemen?
2. Wat zou de invloed zijn van de mondiale opwarming op de opname van CO₂ door water dat in de Noord-Atlantische Oceaan zakt?

Hoe zeewater CO₂ opslaat

Zeewater kan veel meer CO₂ vasthouden dan verwacht, gewoon door de lage concentraties in de atmosfeer (390 ppm of 0,039%).

Als CO₂ in het water terechtkomt, reageert het met water om hydrogeencarbonaat- (HCO₃^-) en carbonaat- (CO₃^2-) -ionen te worden. Dit vermindert de hoeveelheid opgelost CO₂-gas en laat het water toe meer uit de atmosfeer op te nemen.

Mariene sneeuw

Mariene sneeuw is de naam die de voortdurende "regen" van organisch afval kreeg, dat van de door de zon verlichte bovenlagen in de diepe oceaan valt. Deze bestaat uit dode of afstervende dieren en planten, fecale materie en anorganisch stof, samengeklonterd in losse vlokken. In de diepe oceaan wordt het geconsumeerd door een verscheidenheid aan dieren of ontbindt.

Dit mechanisme om koolstof in de diepe oceaan te transporteren staat bekend als de biologische koolstofpomp.

1. Welk effect heeft mariene sneeuw op de CO₂-concentratie in de diepe oceaan?
2. Hoe denk je dat de hoeveelheid CO₂ in onlangs gevormd diep water vergeleken kan worden met dat in "oud water" dat de oppervlakte honderden jaren geleden verliet?
3. Wat zou er gebeuren met de CO₂ in dit "oude water", wanneer het terug aan de oppervlakte komt?

Terug naar de oppervlakte

Het oude water is rijk aan plantaardige voedingsstoffen, dus de gebieden,waar het water aan de oppervlakte komt, hebben een hoge plantaardige productie. De planten verbruiken veel van de CO₂ in het water, voordat het gelost kan worden en een gedeelte ervan gaat terug naar het diepe als mariene sneeuw. Desalniettemin zijn over het algemeen de opwellingsgebieden en de Zuidelijke Oceaan een bron van atmosferische CO₂.

Momenteel geven deze brongebieden minder CO₂ aan de lucht af dan de hoeveelheden die in de diepe oceaan gebracht worden door de vorming van het noord-atlantische diep water en de biologische koolstofpomp.

1. Wat denk je dat er zou kunnen gebeuren wanneer het diepe water dat gevormd werd na het begin van de industriële revolutie naar de oppervlakte terugkeert?
2. Welk effect kan dit hebben op het vermogen van de oceaan om menselijke CO₂-uitstoot in de toekomst op te nemen?