Binnenwateren, waaronder meren, rivieren en wetlands, spelen een belangrijke rol in de mondiale koolstofcyclus. Ze kunnen zowel als bron als als put voor kooldioxide (CO2) fungeren, afhankelijk van hun fysische, chemische en biologische kenmerken.

Kooldioxidebronnen

Binnenwateren kunnen CO2 in de atmosfeer vrijgeven via een verscheidenheid aan processen, waaronder:

* Ademhaling: Waterplanten en dieren ademen, waarbij CO2 vrijkomt als bijproduct van hun metabolisme.

* Ontbinding: Organisch materiaal in de binnenwateren wordt afgebroken, waarbij CO2 vrijkomt. Dit proces wordt versneld door hoge temperaturen en microbiële activiteit.

* Gasuitwisseling: CO2 kan via het lucht-watergrensvlak vanuit de binnenwateren in de atmosfeer diffunderen. Dit proces wordt aangedreven door verschillen in partiële druk tussen het water en de lucht.

Kooldioxide zinkt

Binnenwateren kunnen ook CO2 uit de atmosfeer opnemen via verschillende mechanismen, waaronder:

* Fotosynthese: Waterplanten gebruiken CO2 voor fotosynthese en zetten dit om in organisch materiaal.

* Ontbinding: CO2 kan oplossen in water en koolzuur (H2CO3) vormen.

* Mineralisatie: CO2 kan reageren met calcium- en magnesiumionen in water en zo carbonaatmineralen vormen, zoals calciet (CaCO3) en dolomiet (CaMg(CO3)2).

Factoren die de koolstofdioxide-uitwisseling beïnvloeden

De snelheid van de CO2-uitwisseling tussen de binnenwateren en de atmosfeer wordt beïnvloed door verschillende factoren, waaronder:

* Watertemperatuur: Warmer water houdt minder CO2 vast dan kouder water.

* pH: Zuur water houdt meer CO2 vast dan alkalisch water.

* Nutriëntenconcentratie: Hoge niveaus van voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor, kunnen de plantengroei stimuleren en de fotosynthese versnellen, wat leidt tot een verhoogde CO2-opname.

* Mixen: Door het mengen van waterlagen kan CO2-rijk water uit de diepten van het waterlichaam naar het oppervlak worden gebracht, waar het in de atmosfeer kan worden geloosd.

De rol van de binnenwateren in de mondiale koolstofcyclus

Binnenwateren spelen een belangrijke rol in de mondiale koolstofcyclus door CO2 uit te wisselen met de atmosfeer. De hoeveelheid CO2 die ze vrijgeven of absorberen hangt af van verschillende factoren, waaronder hun fysische, chemische en biologische kenmerken. Over het geheel genomen wordt geschat dat de binnenwateren een netto bron van CO2 in de atmosfeer zijn, maar ze kunnen ook een belangrijke rol spelen bij het verzachten van de klimaatverandering door koolstof op te slaan in hun sedimenten en biomassa.

Implicaties van klimaatverandering

Verwacht wordt dat de klimaatverandering een aantal gevolgen zal hebben voor de koolstofcyclus van de binnenwateren. Deze effecten omvatten:

* Verhoogde watertemperaturen: Er wordt verwacht dat warmere wateren meer CO2 zullen uitstoten, waardoor de binnenwateren een grotere bron van CO2 in de atmosfeer zullen worden.

* Veranderingen in neerslagpatronen: Veranderingen in neerslagpatronen kunnen leiden tot veranderingen in de waterstanden van de binnenwateren, waardoor de CO2-wisselkoersen worden beïnvloed.

* Verhoogde voedingsstoffenbelasting: Een verhoogde nutriëntenbelasting uit landbouwafvoer en andere bronnen zou de plantengroei kunnen stimuleren en de fotosynthese in de binnenwateren kunnen verhogen, wat mogelijk kan leiden tot een verhoogde CO2-opname.

Deze veranderingen kunnen aanzienlijke gevolgen hebben voor de mondiale koolstofcyclus en de rol die de binnenwateren spelen bij het verzachten van de klimaatverandering.