Relatie kooldioxide en Oceanen  

Wat kunnen we zeggen over de relatie tussen de oceanen en kooldioxide?


  www.ascentie.dds.nl -     Laatst bijgewerkt in februari 2004 (versie 1)

Op deze pagina wordt wat informatie verzameld over de relatie tussen de oceanen en kooldioxide. Er is namelijk nogal wat koolzuur-interactie met de oceaan. Volgens de een is de stijging van de oceaantemperatuur de hoofdoorzaak van de toename in CO2-concentratie, volgens anderen is de stijging van oceaantemperatuur het gevolg van het versterkt broeikaseffect, veroorzaakt door de toename van de CO2-concentratie door menselijke invloeden.

Verder op deze pagina wordt bekeken wat de argumenten zijn om de co2-concentratie als oorzaak, dan wel als gevolg te zien van oceaanopwarming.

De uitwisseling van kooldioxide tussen de oceaan en de atmosfeer wordt geschat op 100 Gigaton (=100 miljard ton) koolstof per jaar. In totaal zit er zo'n 40.000 Gigaton koolstof in de oceanen. Op de bodem bevindt zich in kalk (schelpjes) zo'n 50 miljoen Gigaton koolstof. Ook is er nog 12 miljoen Gigaton aan koolstof terug te vinden in de vorm van organisch materiaal. De reservoirs op de zeebodem zijn enorm: slechts één Gigaton is al 10 tot de 15e macht gram aan koolstof. (bron 1)

De warme tropische wateren zijn oververzadigd ten opzichte van de lucht. Diepe stromen komen aan het oppervlak en 'ademen' bij de evenaar die 100 Gigaton koolstof per jaar uit. Polaire wateren koelen daarentegen 's winters sterk af tot wel -1º Celsius of lager, raken daardoor onderverzadigd ten opzichte van de lucht en nemen jaarlijks veel kooldioxide op. (bron 1)

Hoe warmer het water hoe meer kooldioxide in de lucht wordt gebracht. Dit wordt ook onderschreven door Gary Novak (bron 2), een bioloog die een aantal interessante zaken vertelt over de relatie tussen kooldioxide en de oceanen.

We hebben dus het verschijnsel dat naarmate de oceanen warmer zijn, ze ook meer kooldioxide aan de atmosfeer afgeven. De hierbovengenoemde bioloog suggereert dat er vooral meer kooldioxide in de atmosfeer is gekomen vanwege de opwarming van de oceanen en niet zozeer door de hoeveelheid die door de mens in de atmosfeer is gebracht. De oceanen zouden volgens hem zelfs sneller opwarmen dan de atmosfeer (wat zich zou uiten in smeltende poolkappen en meer regenval). Hij veronderstelt dat de oceanen opwarmen door andere oorzaken, welke meer gerelateerd zouden zijn aan bewegingen van de kern van de Aarde.

Je zou kunnen denken dat de oceanen zouden kunnen opwarmen doordat de lucht warmer wordt, maar dat zou zeer onwaarschijnlijk zijn, aangezien lucht veel minder warmte kan vasthouden dan water, wat zou inhouden dat de oceanen vooral de lucht kunnen opwarmen, maar de lucht nauwelijks de oceanen.

De toegenomen hoeveelheid kooldioxide in de atmosfeer zou vooral het gevolg zijn van de opwarming van de oceanen.

Dit zou gaan lijken op de constateringen uit de gegevens over de ijstijden, waarin toename in kooldioxide-concentratie ook achter de temperatuursverandering lijkt aan te lopen. Maar om dat soort uitspraken wat aannemelijker te maken zou er een vergelijking gemaakt dienen te worden tussen de gemiddelde watertemperatuur en de hoeveelheid CO2 in de atmosfeer. Als immers zou blijken dat de watertemperatuur al beduidend aan het toenemen was voordat de CO2 in de atmosfeer ging toenemen, dan wordt het logischer om te veronderstellen dat de CO2 niet de oorzakelijke factor is in de toename van de watertemperatuur op Aarde.

Wat kan er gezegd worden over de temperatuur van de oceanen in de afgelopen eeuwen? Misschien biedt bron 3 een aanknopingspunt:

Stijgend Zeepeil - Het zeepeil is de afgelopen eeuw gemiddeld 10 tot 25 cm gestegen en wetenschappers verwachten dat dit nog toe zal nemen. Als de temperatuur komende eeuw 1 graad omhoog gaat, zal de zeespiegel alleen al door wateruitzetting met 40 cm stijgen. Het zeepeil zal ook blijven stijgen, zelfs als het klimaat weer gestabiliseerd is, omdat de oceaan traag reageert op klimatologische veranderingen.
Het zeepeil lijkt me dan een geschikte indicator voor de temperatuur van het water. Als water warmer wordt, zet het meer uit. Er wordt hier ook gesproken over een vertragend effect: de temperatuur van het water verandert traag op klimatologische veranderingen. Hier kan ik me ook wel iets bij voorstellen: als je nagaat dat er op de Aarde zo'n 316 miljoen kubieke kilometer aan water in de oceanen is (zie bron 5), dan moet dat nogal een energie kosten om dat een halve graad op te warmen.

Hoe aannemelijk is het dat 0,8 °C temperatuurstijging (van de atmosfeer) zo ontzettend veel water (1 kubieke kilometer water staat gelijk aan 1 triljoen liter water, oftewel 10 tot de 18e liter water, en dat dan maal 316 miljoen!) (wat is een triljoen?)), zou hebben kunnen opwarmen, wetende dat lucht niet zo geschikt is om vloeistoffen op te warmen? Zou het niet logischer zijn om te veronderstellen dat juist de lucht wat is opgewarmd omdat iets de temperatuur van die enorme hoeveelheden water in de oceanen opwarmt?

Om hier niet te speculeren lijkt het wijselijk om gegevens boven water te krijgen over de temperatuurstijging van de oceanen, en wanneer dat proces is begonnen.

In bron 4, een artikel van prof. Velinga en drs. Verseveld kwam ik het volgende tegen:

"De toename van de watertemperatuur in de oceanen kan leiden tot een vermindering van de CO2-opnamecapaciteit van de oceanen. Het is zeer de vraag of deze opnamecapaciteit van de oceanen in stand blijft als het klimaat verandert. Theoretisch is het mogelijk dat oceanen op termijn een bron worden van CO2. Daarmee wordt het broeikaseffect versterkt."
Wat vooral opvalt is de opmerking dat 'de oceanen op termijn een CO2-bron zouden kunnen worden'. Volgens bron 2 zijn de warmer wordende oceanen reeds de grootste CO2-bron op de wereld. Dit verschil leidt tot openstaande vraag 1.

Openstaande vragen

  • De onduidelijkheid over de relatie tussen oceaantemperatuur en CO2-afgifte zou ik graag wat meer opgehelderd zien. Bij welke temperatuur wordt er meer CO2-afgegeven dan dat er wordt geabsorbeerd? Wat zijn de effecten van één graad temperatuurstijging van het oceaanwater op de hoeveelheid CO2 die meer wordt afgegeven danwel minder wordt geabsorbeerd?
  • Hoeveel bedraagt de gemiddelde temperatuurstijging van de oceanen gedurende de laatste eeuwen?
  • Hoe aannemelijk is het dat een stijging van 0,8°Celsius van de lucht de afgelopen eeuw, de oceaan zó kan opwarmen dat er een zeespiegelstijging van 10 tot 25 cm. uit voortkomt?

Geraadpleegde bronnen:

  1. www.waddenzee.nl
  2. Gary Novak: Global Warming, it exists, but not due to greenhouse gases
  3. Ocean 98
  4. Prof. dr. Pier Vellinga en drs. Willem van Verseveld: Climate Change and Extreme Weather Events
  5. www.lenntech.com