CO 2 in zoet water source of sink? Jolanda Verspagen a, Maria Meijer a, Arie Vonk a, Jef Huisman a Ko van Huissteden b, Joshua Dean b, Han Dolman b a UvA Freshwater and Marine Ecology b VU - Earth Sciences
Welke factoren sturen CO 2 concentraties in zoet water? Wat is de invloed van stijgende CO 2 concentraties in zoet water?
Koolstof in zoet water CO 2 gas DIC CO 2 (aq) + H 2 O HCO 3- + H + CO 3 2- + 2H + DIC = CO 2 + HCO 3- + CO 3 2- = opgelost anorganisch koolstof
Koolstof in zoet water CO 2 gas DIC CO 2 (aq) + H 2 O POC HCO 3- + H + TC CO 3 2- + 2H + DOC DIC = CO 2 + HCO 3- + CO 2-3 = opgelost anorganisch koolstof POC = particulair organisch koolstof (o.a. algen) DOC = opgelost organisch koolstof TC = totaal koolstof
Koolstof in zoet water CO 2 gas uitwisseling met atmosfeer DIC CO 2 (aq) + H 2 O POC HCO 3- + H + TC transport CO 3 2- + 2H + DOC sedimentatie Zoete wateren ontvangen grote hoeveelheden koolstof van land
Grote variatie in CO 2 en TC oververzadiging onderverzadiging Verspagen et al, unpublished data, NLA dataset
CO 2 metingen in zoet water CO 2 concentraties Indirect: meten: ph + alkaliniteit berekenen: CO 2, HCO 3-,, DIC Direct: CO 2 probe gas analyser CO 2 flux Indirect: berekenen uit CO 2 en meteorologie Direct: Eddy Covariance Systeem (veel ruis in data)
Nutriënten en CO 2 dynamiek Paul Peter Paul: nutriënt arm oververzadiging Peter: mesotroof Wilkinson et al 2016, Geophysical Research Letters Amstelveense Poel Amstelveense Poel: Nutriënt rijk Day of Year Verspagen et al., unpublished data onderverzadiging
Nutrienten en CO 2 flux Paul Peter Paul: nutriënt arm CO 2 source Wilkinson et al 2016, Geophysical Research Letters Amstelveense Poel Amstelveense Poel: Nutriënt rijk Day of Year Verspagen et al., unpublished data CO 2 sink
Koolstof budget Nutriënt arme systeem Nutriënt rijke systeem Tranvik et al. 2009, Limnology & Oceanography Pacheco et al. 2013, Inland Waters Zoete systemen transformeren veel koolstof Nutriënt arme systemen stoten CO 2 uit naar de atmosfeer Nutriënt rijke systemen begraven veel koolstof
Welke factoren sturen CO 2 concentraties in zoet water? Nutriënten beschikbaarheid / productiviteit Wat is de invloed van stijgende CO 2 concentraties in zoet water?
Stijgende CO 2 concentraties: fluxen uitwisseling met atmosfeer POC input DIC TC transport DOC (In)direct invloed op alle fluxen sedimentatie Systeem specifiek: moeilijk te voorspellen
Verwachtingen: algenbloei en nutriënten Nutriënt arme systemen: Weinig invloed op algenbloei Beperkt invloed op CO 2 Nutriënt rijke systemen: Toename van algenbloeien Onderdrukking van CO 2 Aangepast van: Verspagen et al., 2014, Ecology Letters
Experimenten en modellen Chemostaat experimenten Inflow: nutriënten & DIC Outflow: algen, nutriënten DIC, DOC lucht + CO 2(g) Aangepast van: Verspagen et al., 2014, Ecology Letters
Voorspellingen voor nutriënt rijke systemen Verwachte stijging in pco 2 gedurende deze eeuw Toename in algenbloei, vooral in meren met lage alkaliniteit Stijgende CO 2 bevorderen ook de groei van waterplanten in nutriënt rijke systemen (Schippers et al. 2004, Ecosystems) Verspagen et al. 2014, PloS one
Conclusies Nutriënten spelen een belangrijke rol in CO 2 fluxen Nutriënt arme systemen zijn een CO 2 source Nutriënt rijke systemen kunnen een CO 2 sink zijn Stijgende CO 2 concentraties in nutriënt rijke systemen zullen waarschijnlijk leiden tot meer (blauw)alg bloeien en groei van waterplanten
Onderzoeksvragen We weten erg weinig over CO 2 concentraties, CO 2 fluxen en koolstofbudgetten in NL zoet water systemen CO 2 concentraties makkelijk te berekenen door meten alkaliniteit/hardheid als standaard parameter in monitoringsprogramma s
Met dank aan Bas van Beusekom Ramon den Boer Hoogheemraadschap van Rijnland Gemeente Amstelveen Ron Lootens Amsterdamse Bos Foto: mapio.net
CH 4 uitstoot door meren Nutriënt rijke meren stoten vaak veel methaan uit methaan is krachtiger broeikasgas dan CO 2 Deemer et al. 2016, BioScience