Alkalinisatie van Rivieren en Oceanische Verzuring Strijden in Kustwateren
Dymer Creek (op de voorgrond) stroomt de Chesapeake Bay binnen nabij de stad White Stone, Virginia. De pH van kustwateren zoals de Chesapeake wordt beïnvloed door zowel de verzuring van de oceaan als de alkalinisatie van rivieren en beken.
De Chesapeake Bay is de grootste estuarium van het vasteland van de Verenigde Staten, met een lengte van ongeveer 320 kilometer (200 mijl) tussen het noordoosten van Maryland en Virginia Beach. Net als veel andere kustecosystemen wordt de waterchemie beïnvloed door landbouwafvoer, chemische verwering en toenemende atmosferische kooldioxide.
Hoewel stijgende niveaus van kooldioxide hebben geleid tot oceaanverzuring, hebben veranderingen in landgebruik en chemische verwering door zure regen inlandse rivieren en beken over het algemeen meer alkalisch gemaakt. De langetermijntrends in pH van kustwateren, zoals de Chesapeake Bay, zijn echter minder duidelijk.
Ming Li en zijn collega’s hebben een simulatie uitgevoerd om de pH-trends in de Chesapeake Bay tussen 1951 en 2010 te analyseren, waarbij een complex netwerk van factoren werd onthuld die de pH van de baai in die 60-jarige periode veranderden. Dit onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift AGU Advances.
De nutriëntenafvoer naar de Chesapeake Bay nam toe tussen 1950 en 1980, voordat deze in de jaren ’90 afnam, voornamelijk dankzij verminderde atmosferische neerslag van stikstof en verbeteringen in afvalwaterbehandelingssystemen. De toepassing van landbouwkalk en intensievere chemische verwering, die ook de zuurgraad verlagen, werden gebruikelijker gedurende de studieperiode.
Daarentegen nam de kolenmijnbouw, waarvan de afvoer de waterzuurgraad kan verhogen, af tijdens de studieperiode. Ook speelde het weer een rol: typische lenteregenval, evenals bijzonder natte decennia zoals de jaren ’70, duwde de zoetwaterpluim van de bovenste baai verder het midden van de baai in en verhoogde de pH van het gebied.
De onderzoekers onderzochten al deze factoren en ontdekten dat de bovenste baai over het algemeen na verloop van tijd alkalischer werd, terwijl de diepere wateren in het midden en de onderste baai zuurder werden. Er werd geen langetermijntrend in de pH van het oppervlaktewater van het midden en de onderste baai waargenomen, aangezien de effecten van rivieralkalinisatie en oceaanverzuring elkaar in wezen opheffen.
Ze ontdekten dat rivieralkalinisatie twee keer zoveel effect had op de langetermijn pH-trends van de Chesapeake Bay in vergelijking met oceaanverzuring. Beide processen speelden een grotere rol dan kust-eutrofiëring.
De onderzoekers stellen dat hun resultaten de mogelijke effectiviteit van oceaanalkaliteitsverhoging suggereren, een geo-engineering techniek die alkalische mineralen aan de oceaan toevoegt, om de verwijdering van kooldioxide uit de atmosfeer te verhogen.
