Koolstofdioxide is een veel voorkomend gas in de atmosfeer. Normaal gesproken zorgt de koolstofcyclus van de aarde voor een natuurlijk evenwicht van koolstof in de atmosfeer, het land en de oceaan door de "ademhaling van de planeet". Menselijke activiteiten, zoals de uitstoot van fossiele brandstoffen, verstoren echter het evenwicht van de koolstofcyclus, waardoor het klimaat verandert en het broeikaseffect en de verzuring van de oceanen toenemen.
Om de gevolgen van oceaanverzuring te begrijpen, moet je dus eerst de koolstofcyclus opnieuw in kaart brengen. Ik heb daar hier over geschreven1.
Het broeikaseffect maakt het leven op aarde mogelijk, door de warmte in de atmosfeer vast te houden, waardoor de planeet opwarmt. Ik liet hier zien hoe het werkt1. Maar ondanks het belang ervan heeft de toename van kooldioxide dit tot een probleem gemaakt.
Maar niet alle overtollige kooldioxide blijft in de atmosfeer. Wetenschappers schatten dat de oceanen een derde van alle door menselijke activiteiten geproduceerde kooldioxide hebben geabsorbeerd. De verwijdering van kooldioxide uit de oceaan helpt de omvang van de klimaatverandering te vertragen. Dit voordeel heeft echter een prijs.
Koolstofdioxide en de chemie van de oceaan
Eenmaal opgelost in zeewater reageert CO2 met water (H2O) om koolzuur te vormen: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Koolzuur lost snel op en vormt H+ ionen (een zuur) en bicarbonaat, HCO3- (een base). Zeewater is van nature verzadigd met een andere base, het carbonaat-ion (CO3-2) dat werkt als een antacidum om het H+ te neutraliseren, waarbij meer bicarbonaat wordt gevormd. De netto reactie ziet er als volgt uit: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
De absorptie van kooldioxide verandert de chemie van de oceaan fundamenteel door reacties op gang te brengen die het zeewater zuurder maken, een verschijnsel dat oceaanverzuring wordt genoemd. In feite is de oceaan bijna 30% zuurder geworden dan aan het begin van het industriële tijdperk. Dit is een grotere en snellere verandering dan in het fossielenbestand van tenminste 800.000 jaar geleden, vóór het verschijnen van gewervelde dieren en planten in het fossielenbestand.
Hoe zal de verzuring van de oceaan het zeeleven zoals vissen, koralen en schelpdieren beïnvloeden?
Naarmate de concentratie waterstofionen toeneemt, wordt het water zuurder. Bovendien worden de carbonaationen minder talrijk.
Sommige van de extra waterstofionen reageren met carbonaationen om meer bicarbonaat te vormen. Als er minder carbonaat is, hebben deze organismen, zoals koralen en mosselen, meer moeite om hun schelpen en skeletten te bouwen en te onderhouden. Een verhoogde zuurgraad kan er zelfs toe leiden dat sommige schelpen en skeletten van carbonaat oplossen. Waterstofionen reageren met het vaste calciumcarbonaat en zetten het om in oplosbaar bicarbonaat en calciumionen.
Tussen de mengeling van kleine planten en dieren die plankton vormen, leeft een kleine zeeslak die pteropode wordt genoemd. Ondanks hun kleine formaat zijn pteropoden een belangrijke bron van voedsel voor vele soorten, waaronder vissen, zeehonden en walvissen. Maar pteropoden hebben delicate schelpen van calciumcarbonaat die kwetsbaar zijn voor oceaanverzuring. In een reeks experimenten werden schelpen van pteropoden in zeewater geplaatst met de pH (zuurtegraad) die wordt verwacht voor de Zuidelijke Oceaan tegen 2100. Binnen 48 uur begonnen de schelpen van de pteropoden op te lossen.
Uw onderzoek visualiseren
Visuele middelen zoals infographics en video's zijn een krachtige manier om wetenschap te communiceren. Ik heb al deze infographics gemaakt met Mind the graph, een online platform waarmee wetenschappers opvallend materiaal kunnen maken.
Abonneer u op onze nieuwsbrief
Exclusieve inhoud van hoge kwaliteit over effectieve visuele
communicatie in de wetenschap.
Dutch 
English 
Chinese 
Czech 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian 
Slovak