Als we praten over het klimaat en de veranderingen daarin dan is er een belangrijke cyclus op aarde die daarbij van groot belang is. Je hebt de term misschien al eens gehoord: de koolstofcyclus. In deze kringloop wisselen koolstofmoleculen uit tussen de atmosfeer…… alles wat er op de aarde leeft, wat er ligt opgeslagen in de grond… en in de zee!
De uitwisseling van het koolstofmolecuul tussen deze gebieden is van grote invloed op ons klimaat hier op aarde. Want het maakt nogal een verschil of koolstof onaangetast in de grond opgeslagen ligt in olie en gas of dat het als broeikasgas CO2 in de atmosfeer of oceaan zit. Want dat maakt ons klimaat warmer, onze zeeën zuurder en op sommige plaatsen zelfs zuurstofloos.
Wetenschappers doen daarom veel onderzoek naar deze koolstofcyclus. Toch is er één belangrijk grensgebied dat nog maar nauwelijks meegenomen wordt terwijl veel wetenschappers toch echt vinden dat het meer onderzoek verdient. Je raadt het misschien al: de kust! Dit is Anne. Ze doet onderzoek aan de Universiteit Utrecht en houdt zich bezig met de rol van kustgebieden in de koolstofkringloop. Hi Anne, waarom is de kust nou zo belangrijk voor die koolstofcyclus?
Nou, de kust is dé plek waar aarde, lucht en water samenkomen. Bovendien is het de plek waar rivieren uitkomen in de zee, dus alles wat in de rivieren zit komt eerst in kustwater voordat het de open oceaan in gaat. Het ondiepe water aan de kust is een belangrijk gebied voor de groei van allerlei leven; algen, koraal, schelpen, noem maar op. Dus zo vormt de kust eigenlijk een grens zone tussen land en open oceaan waar heel veel verschillende processen samen komen die een rol spelen in die koolstofcyclus.
Wat bedoel je dan precies? Wacht, ik denk dat ik het beter even voor je kan tekenen.
Kijk, dit is de aarde. Hier is de oceaan. En dit is de atmosfeer. Deze grote drie zijn allemaal met elkaar verbonden. Het kustgebied wat ik beter wil begrijpen is ongeveer dit stukje, tot zo’n 140 meter waterdiepte. Het is het deel van continenten dat onder zeeniveau ligt. Daarna wordt de zee snel dieper tot in de diepzee.
In dit stuk water monden rivieren uit in zee. En omdat dit stuk water zo ondiep is, kan het licht soms tot bijna aan de bodem komen en is al het water relatief warm, waardoor er soms in de hele water kolom veel leven kan plaatsvinden. Wel 25% van alle fotosynthese op aarde vind plaats in kustgebieden. Dit levende materiaal gaat natuurlijk op een gegeven moment ook dood. Omdat de kust zo ondiep is, wordt hier veel van dat dode materiaal op de bodem begraven, in plaats van dat het de open oceaan instroomt of als CO2 de atmosfeer in gaat. Deze opslag van ‘organisch materiaal’, en alle chemische en biologische processen die aan de kust plaatsvinden kunnen heel veel invloed hebben op de koolstofkringloop, en bepalen hoeveel koolstof in de lucht komt, of wordt opgeslagen in de bodem. En dat heeft gevolgen voor bijvoorbeeld de temperatuur op aarde, hoeveel CO2 er als zuur in zee zit opgelost en hoeveel zuurstof en in de kustwateren zit.
En hoe breng jij al die processen dan in kaart? Met dit soort leuke tekeningen?
Nee, ik vind dit soort tekeningen maken wel heel leuk en het helpt me om het kustgebied goed in mijn hoofd te hebben maar uiteindelijk wil ik graag een eenvoudig box-model maken.
Een box-model?
Ja. Kijk, alle processen die zich hier afspelen zou ik in één formule kunnen proberen te vangen. Zeg maar in één box.
Maar het water is hier dieper dan daar, en hier zitten misschien wel meer algen dan daar, etc. Kortom, alles over één kam scheren zou veel te kort door de bocht zijn. Vandaar dat ik heb bedacht om mijn model op te delen in verschillende boxen. Eigenlijk een soort minimodellen die samen één model vormen van het hele kustgebied en alles wat daarin plaatsvindt. Oh ja, toch lijkt dat mij nog wel vrij ingewikkeld. Tja, als het simpel zou zijn dan zou iemand anders het al gedaan hebben, en dan zou het bovendien een stuk minder leuk zijn. Zo’n box-model is juist handig om het super complexe kustsysteem te versimpelen: Alleen de allerbelangrijkste zaken beschrijf ik in het model, zoals oceaanstromingen, fotosynthese, kalkvorming, instroom van rivieren, uitwisseling van CO2 tussen zeewater en atmosfeer. Met zo’n eenvoudig model kan je vrij snel zien wat de rol is van kustgebieden in de totale koolstofcyclus. Ik ben daarbij niet per se geïnteresseerd in hoe een specifiek kustsysteem in detail werkt maar ik wil graag weten wat de invloed van alle kusten in de wereld is op de mondiale koolstofcyclus. Wat ben je nu eigenlijk precies aan het doen?
Nou, om zo’n simpel model te maken moet ik wel eerst precies weten hoe al die verschillende processen een rol spelen in dat kustgebied. En ik moet ook een keuze maken welke processen wel en welke niet meegenomen worden in mijn model. Dat is nog best een klus.
Dus het maken van een simpel model is misschien toch helemaal niet zo simpel?Nee, we zitten hier ook nu buiten aan het strand maar eigenlijk is het vooral veel werk binnen. Lezen in boeken, werken achter m’n laptop natuurlijk. OM uit te zoeken wat er allemaal al bekend is over de kust, wat andere onderzoekers al gedaan hebben en waar ik vervolgens verder aan kan werken. Om dat in mijn eigen model te stoppen.
En wat is nu precies het belang van jouw onderzoek?
Als we praten over kustgebieden heb ik het over het water t/m 140 meter diepte. Dat lijkt misschien wel een heel klein stukje als je het vergelijkt met de hele oceaan, maar als je alle kustgebieden bij elkaar optelt, praat je toch al snel over een oppervlakte van 30 miljoen vierkante kilometer, dat is wel drie keer de oppervlakte van Europa. En als de zeespiegel stijgt en meer land overstroomt wordt het totale oppervlakte aan kustgebied alleen maar groter. Het is dus heel belangrijk om te zien wat dat gaat doen met de koolstofcyclus en dus het klimaat.
Dus in theorie zou het kunnen dat de stijging van de zeespiegel weer kan leiden tot een kantelpunt omdat we dan relatief meer kustgebied hebben?
Ja, dat zou zeker kunnen. Maar daarvoor moet ik eerst nog iets meer studeren. En waarom vind jij het zo leuk om hier mee bezig te zijn? Omdat ik gewoon ontzettend van het strand hou en van de kust. Ik hou van schelpen zoeken, zwemmen, zandkastelen bouwen. En ook al is m’n werk achter m’n laptop binnen, toch denk ik aan de kust als ik bezig ben met m’n onderzoek.
Zeg Anne, wat denk je er van? Gaan we nog een duikje wagen? Ja tuurlijk, sowieso!
