Je leest:

Toekomstige oceaan gevoelig voor verzuring

Toekomstige oceaan gevoelig voor verzuring

Andreas Hoffman berekent bufferfactor voor Schelde- en oceaanwater

Allerlei chemische en microbiologische processen beïnvloeden de zuurgraad van natuurlijke wateren. NWO-onderzoeker Andreas Hofmann ontwikkelde voor zijn promotieonderzoek een nieuwe methode om de zuurgraad van water nauwkeurig te bepalen. Met deze nieuwe methode kunnen verschillende chemische processen tegelijkertijd worden weergegeven, en kan bepaald worden hoe ieder proces de pH-waarde beïnvloedt. Hij promoveert op 12 mei aan de Universiteit Utrecht. Hij voerde zijn onderzoek uit bij het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW).

Hofmann toetste zijn methode onder andere op de rivier en het estuarium van de Schelde, en ontdekte welke processen de meeste invloed hadden op de zuurgraad. De rivier de Schelde ontspringt in Noord-Frankrijk en stroomt via Vlaanderen naar de Noordzee. Onderweg wordt de rivier aangevuld met regenwater dat voornamelijk via de grond in de rivier terecht komt. Dit grondwater bevat verschillende chemische stoffen, waaronder ammonium − een stof die kan ontstaan uit koeienmest. Nitrificatie, het omzetten van ammonium naar nitraat door micro-organismen, blijkt het belangrijkste verzurende proces.

Boten op de Schelde bij Antoing (België)
Jean-Pol Grandmont, Wikimedia

Zuur en basisch

Als iets in de scheikunde ‘zuur’ genoemd wordt, houdt dat in dat het een pH-waarde heeft die lager is dan zeven. Citroensap heeft bijvoorbeeld een pH-waarde van twee, zeepsop, een zogenaamde base, heeft een pH-waarde van 10,5. Alleen zuiver, gedemineraliseerd water heeft een pH van zeven, en vormt zo het ijkpunt.

Bij het chemische proces van de omzetting van ammonium in nitraat – nitrificatie – wordt zuur gevormd: de pH-waarde van het rivierwater neemt dan dus af. Deze verzuring door nitrificatie leidt echter weer tot hogere CO2-concentraties in het water. Het water kan dit hoge gehalte aan CO2 niet aan, waardoor het aan de lucht wordt afgegeven. Bij de CO2-afgifte van water naar lucht neemt de pH-waarde van de rivier toe (het water word dus minder zuur), omdat het omzetten van carbonaat en bicarbonaat naar CO2 zuur verbruikt. Zo wordt de zuurgraad in het Schelde estuarium voornamelijk bepaald door de tweestrijd tussen nitrificatie en CO2-uitwisseling tussen water en lucht .

Bufferen

Natuurlijk water heeft over het algemeen de eigenschap zuurproductie of -consumptie te bufferen. Hierdoor zijn de veranderingen in de pH-waarde veel minder groot. Hofmann drukt ‘buffering’ uit aan de hand van een bufferfactor die aangeeft hoe goed een aquatisch systeem tegen zuurproductie of zuurconsumptie kan zonder dat de pH-waarde sterk verandert. Hij gebruikte deze bufferfactor om de invloed van de beschreven processen op de pH-waarde in de Schelde te bepalen. Deze bufferfactor kan echter ook voor het mondiale oceaanwater worden berekend. Hoewel de oceaan vrij goed kan bufferen, blijkt dat de bufferfactor van de oceaan drie tot vier keer lager zal zijn aan eind van deze eeuw. De toekomstige oceaan zal als gevolg van de opname van door de mens geproduceerd CO2 dus niet alleen zuurder zijn, maar ook gevoeliger voor pH veranderingen.

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
© Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 mei 2009

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.