Categorie archief: oceaanverzuring

Koolstof in beweging

Geplaatst op 23 mei 2019door | 149 reacties

Robert Rohde, bekend van de Berkeley Earth temperatuurreeksen, heeft een fascinerende animatie gemaakt van (de veranderingen in) de mondiale koolstofcyclus sinds 1850:

Je ziet daar:

  • de verschillende ‘stocks’ (reservoirs) van koolstof zoals in de oceanen, in de atmosfeer als CO2, in de biosfeer en als ondergrondse fossiele reserves;
  • de ‘flows’ (massastromen of fluxes) tussen de reservoirs.

Elk zwart of rood blokje staat voor één gigaton koolstof. Een gigaton is gelijk aan de massa van een kubieke kilometer water (disclaimer: bij goede benadering en dan zoet water even boven het vriespunt. De dichtheid van zeewater is iets groter). Robert Rohde heeft ook een versie op Youtube en die is wat makkelijker leesbaar:

Als je rechtsonder klikt of op ‘YouTube’, kan je de animatie in full-screen bekijken.

Het begin van de animatie toont de ‘stocks’ en ‘flows’ zoals die waren in het pre-industriële tijdperk, vóór het grootschalig ingrijpen door de mens. Elk jaar werden er grote hoeveelheden koolstof uitgewisseld tussen de reservoirs, maar er was een natuurlijk evenwicht tussen de ‘flows’ waardoor de totale hoeveelheid koolstof in elk reservoir ongeveer gelijk bleef. Zo ook in de atmosfeer, totdat de mens fossiel koolstof (steenkool, aardolie, aardgas) ging verstoken:

Het laatste frame van de animatie laat zien hoe het fossiele koolstof – de rode blokjes – nu verdeeld is over de andere koolstof-reservoirs, waaronder ook als CO2 in de dampkring.

Over de komende eeuwen zal het koolstof dat wij uit de fossiele reservoirs halen en verbranden, zijn weg vinden naar de oceanen. Indien we eenmaal stoppen met dit verbranden dan zal daardoor het CO2 in de atmosfeer geleidelijk af gaan nemen – hoe snel of hoe langzaam dit gaat, kan je zien aan de omvang van de ‘flows’. Het mechanisme om dit koolstof uiteindelijk weer  ‘in de Aarde’ te krijgen is de sedimentvorming, een zeer traag proces dat ook in de animatie staat aangegeven. De natuurlijke processen zullen er dan ook > 100.000 jaar over doen om het extra koolstof in de dampkring weer ondergronds vast te leggen.

Verdere info is op Robert Rohde’s twitter feed te vinden.

149 reacties

Geplaatst in kooldioxide, oceaanverzuring, Oceanen

Getagged , ,

Koraalverbleking in het Groot Barrièrerif: “And then we wept”

Geplaatst op 4 mei 2018door | 2 reacties

De luchtfoto hierboven, genomen in maart 2016, geeft een stukje weer van ’s werelds grootste koraalrifsysteem, het Groot Barrièrerif (bron: Hughes et al. maart 2017). De lichte plekken in de foto duiden op een verbleking van het koraal. Koraalriffen zijn ecosystemen die voorkomen in ondiep water en worden opgebouwd door de koraaldiertjes. Deze diertjes zetten zich vast op de ondergrond door het bouwen van een behuizing bestaande uit een kalkskelet. Ze leven in symbiose met eencellige algen, de zogenaamde zoöxanthellen, die de koralen hun kleur geven. Als de koralen de algen afstoten door stress, zoals vervuiling of een langdurig verblijf in te heet zeewater, verbleekt het koraal en kan het uiteindelijk ook afsterven. De opwarming van de aarde heeft geleid tot warmer zeewater dan in vroeger tijden en een El Niño kan daar tijdelijk nog een schepje bovenop doen. Rond het einde van 2015 en het begin van 2016 was er zo’n El Niño en de temperatuurpiek als gevolg daarvan zorgde voor een forse verbleking van de koralen van het Groot Barrièrerif.

Een van de wetenschappers die zich bezighoudt met het onderzoek naar koraal is Professor Terry Hughes. Hughes is hoofdauteur of medeauteur van maar liefst vier Nature artikelen en een Science artikel over koralen, alle gepubliceerd sinds begin 2017. Eind 2016 was hij door Nature al op een lijst gezet van mensen die dat jaar belangrijk voor de wetenschap waren geweest. De meest recente publicatie van Hughes et al. in Nature betreft een onderzoek naar de verandering in de samenstelling van koraalsystemen in het Groot Barrièrerif als gevolg van de massale verbleking van het koraal in de periode van eind 2015 en begin 2016. Niet iets om vrolijk van te worden: de onderzoekers rapporteren een verlies van 30% van de koralen gemiddeld over het gehele Groot Barrièrerif. In het noordelijke deel stierf maar liefst 50% van de koralen. Het meest aangrijpende vond ik zijn pinned tweet over zijn onderzoek, alweer van twee jaar terug.
Lees verder →

2 reacties

Geplaatst in Gevolgen van klimaatverandering, oceaanverzuring, Oceanen

Getagged , , ,

Opwarming “slowdown”, een zeespiegel-hockeystick en andere nieuwe wetenschap

Geplaatst op 3 maart 2016door | 36 reacties

Hieronder enkele korte beschrijvingen van een paar klimaatwetenschappelijke onderzoeken die de afgelopen maand mijn interesse hebben getrokken en die hier op Klimaatverandering nog niet zijn besproken.

Early-2000s warming slowdown

Als je de oppervlaktetemperatuurdata vergelijkt met het gemiddelde van de klimaatmodeldata, zoals die in het laatste IPCC rapporten zijn gebruikt (CMIP5), dan is het duidelijk dat na het jaar 2000 de observaties aan de ondergrens liggen van de range van de modeldata. De snelheid van opwarming na 2000 is lager dan over de afgelopen 30 jaar en lager dan het modelgemiddelde: de “early-2000s warming slowdown”, beter bekend als de zogenaamde “hiatus” of “opwarmingspauze”. In een commentaar in het tijdschrift Nature begin februari nemen een aantal bekende klimaatonderzoekers (waaronder Fyfe, Meehl, Santer en Mann) nogmaals die periode na 2000 onder de loep (zie ook Ed Hawkins’ Climate Lab Book). Zij gebruiken de term “warming slowdown” voor deze periode, zie de figuur hieronder (figuur 1 uit het artikel van Fyfe et al.).

Figuur 1. Een vergelijking tussen observaties oppervlaktetemperature en de range van klimaatmodelresultaten (CMIP5). Bron Fyfe et al. Fig. 1.

Lees verder →

36 reacties

Geplaatst in Klimaatwetenschap, Mondiale temperatuur, oceaanverzuring, Zeespiegelstijging, Zeespiegelstijging en ijs

Getagged , , , ,

Rustig slapen bij “Pro en Contra” over klimaatmaatregelen in de Volkskrant

Geplaatst op 8 december 2015door | 25 reacties

Mijn dag op zaterdagmorgen begint normaliter met wat geblader door mijn krant, de Volkskrant. Door de klimaattop in Parijs staat er de laatste tijd veel in over het klimaat. De kop op de voorpagina luidde zaterdag bijvoorbeeld: “Zo helpt u de aarde redden”. Niet dat de kans dat onze planeet de komende miljoenen jaren in zijn geheel zal vergaan erg groot is, maar het was een aardig verhaal over wat je zelf kunt bijdragen om je CO2-uitstoot te verminderen en waarom we dat vaak nalaten. In de wetenschapsbijlage “Sir Edmund” stond een interessant stuk over het smeltende ijs in de Alpen. Tja, dan de opiniepagina’s. Daarin stond een Pro & Contra meningen-stuk met als titel “Maatregelen klimaattop – Kunnen we rustig slapen?”.

Twee journalisten komen aan het woord: Martijn van Calmthout, wetenschapsredacteur bij de VK, vertegenwoordigt de “Contra-mening”. Dat is een mooi verhaal over cynisme betreffende de zoveelste klimaattop, zorgen over de toekomstige klimaatveranderingen die we zelf veroorzaken, dat we aan de slag moeten en met de slotzin: “En gaan slapen biedt nachtrust, geen soelaas”. Voor de onvermijdelijke journalistieke balans moest er voor de “Pro-mening” natuurlijk een ‘scepticus’ worden uitgenodigd en daarvoor kom je in Nederland tegenwoordig in 9 van de 10 gevallen bij Marcel Crok terecht. Op zich goed om twee journalisten tegenover elkaar te zetten, al is het nog altijd een scheve vertoning natuurlijk, zeker omdat Crok het nauwelijks over de maatschappelijke aspecten heeft maar vooral de wetenschap bekritiseert. Zijn stuk was – zoals zo vaak – een lange aanval op de bevindingen van de klimaatwetenschap en volgens hem kunnen we rustig gaan slapen, er is, zoals Colijn al ooit zei, voorshands geen enkele reden om werkelijk ongerust te zijn.

De lezer zou er beter aan doen om wat sceptisch te worden bij de boodschap van het “Pro-mening” stuk van Crok. Ik miste bij dat stuk een kader waarin de uitspraken van de opiniegever wetenschappelijk geduid worden, voor de minder ingevoerde lezer toch handig om de meningen in het juiste wetenschappelijke perspectief te kunnen plaatsen. Daarom doen wij hier maar weer een poging, zoals al zo vaak: bijvoorbeeld hier, hier, hier, hier, hier of hier en de serie “De sceptische top 10 of: waarom klimaatsceptici ongeloofwaardig zijn”. Een kritiek op het boek van Marcel Crok, “De staat van het klimaat”, kun je op het Klimaatportaal vinden.
Lees verder →

25 reacties

Geplaatst in Emissies, Klimaatmodellen, klimaatsceptici, Marcel Crok, Martijn van Calmthout, oceaanverzuring, Volkskrant

Getagged , , , , ,

Forse reductie van de CO2-uitstoot nodig voor het welzijn van onze oceanen

Geplaatst op 11 juli 2015door | 3 reacties

De oceanen bevatten een haast onvoorstelbare hoeveelheid water en heel veel leven. Lange tijd leek het alsof niets daar substantieel verandering in kon brengen, maar inmiddels weten wij beter. De mens is er wel degelijk in geslaagd om die enorme en traag reagerende massa water te veranderen. Vervuiling, overbevissing en oceaanverzuring door de opname van een gedeelte van onze CO2-uitstoot, beginnen hun tol te eisen. Vooral de oceaanverzuring gaat met een snelheid die ongekend hoog is en die waarschijnlijk niet eerder is voorgekomen in de afgelopen 300 miljoen jaar. Onze CO2-uitstoot stopt niet van vandaag op morgen en daarmee zal de accumulatie van CO2 in de atmosfeer nog een tijd doorgaan. Dat geldt dan ook voor de opwarming en oceaanverzuring; dit heeft consequenties voor het leven in de oceanen, de toekomstige CO2-opname, het zeeniveau en de temperatuur van het water in de oceanen.

In een nieuw artikel (Gattuso et al. verschenen in Science) geven 22 wetenschappers van verschillende instituten een overzicht van de huidige stand van zaken met betrekking tot de oceanen gebaseerd op de meest recente wetenschappelijke literatuur. Daarnaast vergelijken zij de effecten van CO2-uitstoot op de oceanen volgens enkele verschillende toekomstscenario’s (RCP scenario’s). In de figuur boven het blogstuk geeft men een overzicht van de risico’s voor o.a. het zeeleven, de mogelijke managementopties en de veranderingen in enkele kengetallen voor het jaar 2100 voor de scenario’s RCP2.6 en RCP8.5.
Lees verder →

3 reacties

Geplaatst in Emissies, oceaanverzuring, Oceanen

Getagged , , , ,

FAQ Oceaanverzuring

Geplaatst op 12 januari 2015door | 8 reacties

Oceaanverzuring wordt door sommigen ‘het andere CO2 probleem’ genoemd en soms zelfs de ‘kwaadaardige tweeling van de opwarming van de aarde’. De Engelse term ocean acidification wordt ook vaak gebruikt. Met enige regelmaat wordt men in discussies geconfronteerd met allerlei misvattingen of vragen omtrent de oceaanverzuring. Hieronder pogen we voor de meest voorkomende vragen een aantal antwoorden en uitleg te geven. Deze zijn voor het grootste gedeelte gebaseerd op het “FAQs about Ocean Acidification” rapport uit 2012 en het rapport uit 2013 van het derde symposium over “The Ocean in a High-CO2 World”. Meer info en veel wetenschappelijke referenties zijn in die rapporten te vinden en op hun websites, zie de ‘Wetenschappelijke referenties en links’ onderaan het blogstuk.

1. Wat is oceaanverzuring?
2. Is oceaanverzuring hetzelfde als klimaatverandering?
3. Waarom noemt men het oceaanverzuring terwijl de oceanen basisch zijn?
4. Welke chemische reacties spelen een rol in de oceanen als het over CO2 gaat?
5. Waarom wordt er door de CO2 opname niet spontaan calciumcarbonaat gevormd?
6. Zijn er metingen die aantonen dat de pH daalt?
7. Hoeveel is de pH (zuurgraad) gedaald sinds de industriële revolutie?
8. Waarom is men bezorgd over de oceaanverzuring?
9. De natuurlijke variatie in de pH van de oceanen is groter dan de verwachte daling van de pH in de komende eeuw, waarom is dat laatste dan toch een punt van zorg?
10. Blijven de oceanen zoveel menselijk CO2 opnemen zoals nu het geval is?
11. Wat is de verwachting voor de toekomst voor de chemische samenstelling van de oceanen?
12. Hoe zullen de verschillende soorten reageren op de oceaanverzuring?
13. In het geologische verleden was de CO2 concentratie in de atmosfeer soms erg hoog en toch waren er koraalriffen en ander leven met een kalkskelet in de oceanen. Hoe kan dat?

Wetenschappelijke referenties en links.

1. Wat is oceaanverzuring?

Oceaanverzuring is een daling van de zuurgraad van de oceanen over decennia of langer. De oorzaak daarvan is meestal een opname van CO2 uit de atmosfeer; CO2 vormt in combinatie met water namelijk koolzuur (H2CO3). In het geologische verleden van de aarde is oceaanverzuring vaker voorgekomen en door natuurlijke oorzaken. Dit keer zijn wij mensen er de veroorzakers van, want in de huidige tijd neemt de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer sterk toe door de verbranding van fossiele brandstoffen.

De zuurgraad wordt in de chemie aangeduid met de pH en dat is een logaritmische schaal (pH = – Log[H+]): een vloeistof met een pH van 5 is dus tien keer zo zuur als die met een pH van 6. Een pH van 7 noemt men neutraal, een hogere pH noemt men basisch en een lagere pH zuur. De pH van de oceanen varieert van circa 7.8 tot 8.4 (IPCC AR5, blz. 293) en is gemiddeld 8.1, de oceanen zijn derhalve licht basisch.

Lees verder →

8 reacties

Geplaatst in oceaanverzuring, Oceanen

Getagged , , , ,

Oceaanverzuring 56 miljoen jaar geleden

Geplaatst op 9 juni 2014door | 7 reacties

• Circa 56 miljoen jaar geleden, tijdens het zogeheten PETM, kwam er, net als in onze huidige tijd, een grote hoeveelheid CO2 in de atmosfeer terecht met als gevolg een relatief snelle opwarming van de aarde.
• Door de gestegen CO2 concentratie ten tijde van het PETM werden de oceanen ongeveer twee keer zo zuur (een daling van de pH met 0.3 eenheden). Tegenwoordig gaat de verzuring van de oceanen tien keer zo snel als toen.

Het PETM staat voor het Paleocene-Eocene Thermal Maximum, een relatief snelle klimaatverandering die zo’n 56 miljoen jaar geleden plaats heeft gevonden. Deze gebeurtenis markeert de scheiding tussen twee geologische tijdperken, het Paleoceen en het Eoceen en is, naast het historische en wetenschappelijke aspect, interessant vanwege enkele grote overeenkomsten met het huidige tijdperk. Net als in onze ‘moderne’ tijd nam tijdens het PETM in een relatief korte tijdspanne de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer sterk toe en dat veroorzaakte uiteraard een temperatuurstijging, samen met een verzuring van de oceanen. Een nieuwe publicatie van Penman et al laat op basis van metingen zien wat de grootte van de daling van de pH – een toename van de zuurgraad – was in de oceanen tijdens het PETM (zie het persbericht en een pdf van de publicatie).
Lees verder →

7 reacties

Geplaatst in klimaatverandering, oceaanverzuring, Paleoklimatologie, Zonder categorie

Getagged , , , ,

Oceanië – een zee van verandering

Geplaatst op 15 september 2013door | 21 reacties

In licht gewijzigde vorm verschenen op Noorderlicht/Wetenschap24. Achtergrondartikel bij de tweede aflevering van “Klimaatjagers“, zondag 15 september 20:20 op Nederland 2, VPRO.

Het water dempt de opwarming, maar niet zonder problemen

Aflevering twee van Klimaatjagers gaat vooral over de zee. Hoe reageert die op de menselijke CO2-uitstoot? Jos Hagelaars en Bob Brand beschrijven hoe de zee pijnlijke klappen voor ons opvangt, maar ook terug kan slaan.

Wij mensen zijn in hoog tempo fossiele brandstoffen aan het verbranden, waardoor het gehalte aan kooldioxide (koolzuurgas of CO2) in de atmosfeer sterk is toegenomen. Niet al het CO2 dat wij jaarlijks uitstoten blijft echter in de atmosfeer. Een gedeelte ervan wordt opgenomen door het land via een toename van de groei van planten en bomen, en tegenwoordig nemen de oceanen circa 25-30 procent van het uitgestoten CO2 op.

Hiermee helpt de natuur om een nog sterkere opwarming te voorkomen, maar dat heeft aan de andere kant wel consequenties voor het leven in de oceanen. Het grootste oppervlak aan water op onze planeet is de Grote Oceaan, daarin ligt ook het ‘continent’ Oceanië. In dit gebied uit de klimaatverandering zich via onder meer de negatieve invloed op de kleurrijke koraalriffen en de bedreiging van laaggelegen eilanden, zoals Tuvalu, door de zeespiegelstijging. Het is geen wonder dat juist in dit gebied diverse ‘klimaatjagers’ actief zijn, wetenschappers die hun verhaal vertellen in de aflevering Oceanië en die op zoek zijn naar het hoe en waarom van die bruisende cocktail van CO2, hogere temperaturen, het zeeleven, de zeespiegel en al dat oceaanwater.  Lees verder →

21 reacties

Geplaatst in kantelpunten, Klimaatjagers, oceaanverzuring, Zeespiegelstijging

Een warme en zure toekomst?

Geplaatst op 12 maart 2012door | 9 reacties

Gast-blog van frequent reageerder Jos Hagelaars:

De fysische aspecten van het molecuul CO2 geven aanleiding tot zeer verhitte discussies en zelfs tot bedrog, infiltratie of klokkenluiden. Hollywood kan er zijn voordeel mee doen in de toekomst. Naast de fysische gevolgen van de menselijke output van enorme hoeveelheden van die drie atomen, kleven er wat minder bekende chemische consequenties aan die 800 teramol CO2 (36 gigaton[2]) die nu per jaar de lucht in vliegen. Als gevolg van de opname van CO2 uit de atmosfeer door de oceanen daalt de pH (een maat voor de zuurtegraad) van het zeewater, een fenomeen dat bekend staat onder de naam Ocean Acidification.

De vraag is nu wat die verzuring van de oceanen gaat betekenen voor het leven in de oceanen. In Science[1] is onlangs een review artikel gepubliceerd van Hönisch en 21 andere wetenschappers, waaronder Dr. Appy Sluijs van de Universiteit van Utrecht, waarin gekeken is naar soortgelijke gebeurtenissen in het geologische verleden.

Lees verder →

9 reacties

Geplaatst in Appy Sluijs, oceaanverzuring, Paleoklimatologie

Getagged , , , , , , , , , , , , , ,