Faculty of Geosciences

Faculty of Geosciences

Koolstof in zoet en zout waterAnna de Kluijver

Faculty of Geosciences

CO2 systeem zoet vs zout

• Bron van CO2• pCO2 oppervlak ~1000 ppm

(= 3x lucht)• Lage buffering = grote range• pCO2 vooral bepaald door

biologie (balans respiratie/productie)

• Put van CO2• pCO2 oppervlak ~400 ppm

(= lucht)• Hoge buffering = kleine range• pCO2 vooral bepaald door

chemie/fysica

Faculty of Geosciences

Verbinding zoet - zout

Transport van koolstof (anorganisch en organisch) van land via zoetwater naar zoutwater

Gigaton (petagram) koolstof per jaar, Aufdenkampe et al. 2011 Frontiers in ecology and the environment

Faculty of Geosciences

Koolstof transport in Europa

Opname in ecosystemen

Gigaton (petagram) koolstof per jaar (C-cascades project factsheet (http://c-cascades.ulb.ac.be/)

http://c-cascades.ulb.ac.be/

Faculty of Geosciences

Menselijke invloed

• Export is toegenomen door menselijke activiteit

▪ Erosie

▪ Hydrologische verandering

▪ Eutrofiëring

▪ Klimaatverandering

Bauer et al. 2013 Nature reviews

Faculty of Geosciences

Estuaria – speciale rol

Westerschelde125-9425 ppm CO263 mol C / m2 / jaar uitstoot(getallen uit Borges et al. 2006 ECSS)

• Bronnen van CO2• Afbraak organisch

materiaal• Schelde, Eems, Elbe,

Humber, Weser, Theems

VanderBorght et al. 2002 Biogeochemistry

Faculty of Geosciences

Eems-Noordzee-Waddenzee-Lemmer transect

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

0

pCO

2

pCO2

Salinity

Salinity

Eems WaddenzeeNoordzee Ijsselmeer

Zomer (juli) 1997, data van J.J. Middelburg

Faculty of Geosciences

Effect afvoer op pH Noordzee

• Effect op pH hangt af van samenstelling afgevoerd water

• DIC/alkaliniteit ratio (hoger = zuurder)

• pH (lager = zuurder)

• Organisch materiaal (meer = zuurder)

• Nutriënten (meer = netto minder zuur)

Kelly et al. 2011 Science

Faculty of Geosciences

Eutrofiëring en verzuring

Verlies van kostbare nutriënten naar zee

Verhoogde productiviteit aan het oppervlak: pH

Verhoogde afbraak onder oppervlak: pHen zuurstofloosheid

Verminderde buffering voor CO2 uit lucht: pHCai et al. 2011 Nature Geoscience

Faculty of Geosciences

Onderzoek

• Meten is weten, ook meten in estuaria en rivieren

▪ CO2 systeem monsters in water

▪ Eddy-correlatie

▪ Drijvende gasuitwisseling kamers

▪ Frames met sensoren

• Kennis verankeren in modellen

• Internationale samenwerking

autonomous pCO2 Monitoring System

Faculty of Geosciences

Lopend onderzoek

• Global water cycle modelling initiative, NL consortium met 7 partners (UU): modelleren (http://gwcm.uu.nl/)

• C-cascades Marie Curie training network(Deltares): meten en modelleren (http://c-cascades.ulb.ac.be/)

• Integrated carbon observation network Europees consortium met 10 NL kennisinstituten (oa UU): meten (http://www.icos-infrastructure.nl/)

Faculty of Geosciences

Maatregelen tegen verzuring

• Natuurlijke dynamiek herstellen

• Restoratie van aquatische vegetatie

• Uitstoot broeikasgassen verminderen

• Eutrofiëring en erosie terugdringen

• Technische maatregelen voor opslag CO2

Faculty of Geosciences

Kustvegetatie

• Filterfunctie: Vegetatie slaat nutriënten en koolstof op

• Afname vegetatie vooral door afname natuurlijke dynamiek

• Herstel draagt bij aan verbetering waterkwaliteit en CO2vastlegging: “blue carbon”

Kwelders/zoutmoerassen

zeegrasvelden

Faculty of Geosciences

Mijn onderzoek - kennis

Rol van plankton in de koolstof cyclus

En recent ook benthische filtervoeders

Microzooplankton

Bacterien

Fyto-plankton

HerbivorieDetritivorieMicrobiele loop

Vissen

Aquatischevegetatie

Terrestrischevegetatie

POM DOM

Zooplankton