Wat verzurende oceanen en kalksteen met elkaar te maken hebben

En waarom dat belangrijk is

Kalksteen komt op veel plaatsen in West-Europa voor. Het Juragebergte bestaat uit fijne kalk en dolomiet, we kennen de krijtrotsen van Dover en Calais maar ook van Zuid-Limburg. Ook delen van de Alpen bestaan uit kalkgesteente. Zo zijn er vele plaatsen waar je over kalk rijdt of loopt.

Allen zijn ontstaan in het Krijt (geologische periode), we zien de fossielen, zoals bijvoorbeeld ammonieten, er in terug. Het Krijt beslaat 65,5-145,5 miljoen jaar. De kalksteengebergten uit die periode kunnen dus weer verschillende ouderdom hebben en ze bestaan nooit enkel uit kalk. Kalk is echter heel belangrijk, omdat het onderdeel is van een kalkcyclus: van land (berg) naar de zee en mogelijk weer naar land (berg). Gedurende deze cyclus is kalk onderdeel van en noodzakelijk voor het leven van veel organismen op onze aarde.

Kalkcyclus

Kalk van kalksteen lost door verwering en erosie op in kleinere delen, die via meren en rivieren naar zee vervoerd worden (als de kalk niet ergens op land neerslaat). Het is belangrijk dat kalk in de oceaan komt, want daar komt veel leven voor dat kalk nodig heeft om te kunnen bestaan.

Veel zeeorganismen hebben kalkskeletten of uitwendige bescherming die bestaat uit kalk, denk aan schelpdieren. Maar ook zee-egels, koralen, slakken, zeesterren of vissen maken kalkskeletten. Zelfs micro-organismen, zoals fytoplankton (afbeelding), ééncellige algen van enkele micrometers en zoöplankton zoals minuscule kreeftjes hebben kalkskeletten. Als deze organismen doodgaan, zakken de kalkskeletten naar de bodem of lossen ze op in het water. Kalk is dus volop aanwezig én nodig in (zee)water. De plekken waar kalk(skeletten) neerdwarrelen zijn de plekken voor de toekomstige kalkgebergten. Maar in het nu zijn die plekken van groot belang voor het mariene ecosysteem, maar ze worden bedreigd door de verzuring van oceanen.

Verzuring en kalkafbraak

De verzuring van oceanen, het laatste jaar regelmatig in het nieuws, wordt als effect van klimaatverandering gezien. Wat heeft die verzuring met kalk te maken?

De toename van CO2 in de atmosfeer – door menselijk handelen, zoals het verbranden van olie en gas of bosbranden – heeft als gevolg dat er ook meer CO2 in oceaanwater (en in rivierwater en water in meren) wordt opgenomen. Oceaanwater heeft een grote capaciteit om CO2 op te nemen, maar op de lange duur heeft dit gevolgen voor veel organismen.

Technisch gezien zien dat er zo uit: CO2 + H2O à H2CO3, dat weer ‘uiteenvalt’ in H+ en HCO3-. Zeewater heeft een bepaalde zuurgraad die door natuurlijke processen in balans wordt gehouden. Door de toegenomen hoeveelheden H+ en HCO3- ontstaat er een disbalans. H+ maakt het water zuurder. Hoe meer CO2 er in de oceaan opgenomen wordt, hoe meer H+ er vrij komt, hoe zuurder het water wordt. Het bizarre is dat door de verzuring méér CO2 opgenomen kan worden, het is dus eigenlijk een zichzelf versterkend proces.Deze verzuring van het oceaanwater heeft gevolgen voor het leven in dat water. De disbalans die ontstaat zorgt er namelijk voor dat de kalk afgebroken wordt, Als er meer kalk afgebroken wordt, is er dus minder beschikbaar voor organismen. Bijvoorbeeld voor de ééncellige coccolithofoor Coccolithus pelagicus, een fytoplankton die prachtige kalkskeletjes vormt.

Als de kalkvormende organismen te weinig kalk ter beschikking hebben, gaan ze dood. Maar zij zijn onderdeel van de voedselketen. Als deze keten verstoord wordt heeft dat ook gevolgen voor bijvoorbeeld door mens geconsumeerde vissen, schelpdieren, mosselen en indirect voor een hele industrie.

Kalkzone

In de oceanen bestaat een zone (lysocline) waar voldoende kalk in het water zit. Deze zones zijn afhankelijk van vele factoren en kunnen per oceaan variëren. Onder deze zone lost de kalk op en deze oplossing neemt toe met de diepte. Nu blijkt uit onderzoek dat deze zone omhoog komt en dus steeds smaller wordt. Dat betekent dat het gebied mét kalk in de oceanen steeds kleiner wordt: het resultaat van de verzuring van oceanen. Dit vormt een grote bedreiging voor alle organismen die kalk nodig hebben om in leven te blijven.

Al met al genoeg redenen om zuinig te zijn op de aarde en het water. Want de ecosystemen in de zeeën zijn complex en opgebouwd vanaf de kleinste organismen. Als de kalkvormende organismen verdwijnen, heeft dat gevolgen voor alle lagen in de voedselketen en afgezien van de dieren heeft het ook invloed op activiteiten van de mens in en rond zeeën. Niet alleen de kleinste organismen worden momenteel bedreigd, het heeft ook invloed op ons eigen leven. Maar ik vind dat het leven een intrinsieke waarde heeft, los van de mens.