Overleg:Carbonate compensation depth

Invloed van de CCD op het broeikaseffect

Bij de oplossing van carbonaat komt helemaal geen CO2 vrij, integendeel zelfs. Zie de reactievergelijking:

$\mathrm {CaCO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\ \rightleftharpoons \ Ca^{2+}(aq)+2\ HCO_{3}^{-}(aq)}$

Binnenkort zal ik het wel even aanpassen, als niemand me voor is. Oskkar (overleg) 26 okt 2010 17:15 (CEST)

Hoi Oskkar, leuk bedacht, en het werkt bij kamertemperatuur en -druk. Maar waar zou al dat kooldioxide in de diepzee vandaan komen? Wat plaatsvindt is:

(1) CaCO₃ (calciet/aragoniet) <--> Ca²⁺ (aq) + CO₃^2- (aq)

(2) H₂O (l) + CO₃^2- (aq) <--> HCO₃^- (aq) + OH^- (aq)

(3) H₂O (l) + HCO₃^- (aq) <--> H₂CO₃⁰ (aq) + OH^- (aq)

(4) H₂CO₃⁰ (aq) <--> H₂O (l) + CO₂ (aq)

Zoals je ziet is er nergens kooldioxide nodig om calciumcarbonaat op te laten lossen, maar verschuiven de evenwichten wel in de richting van meer opgeloste kooldioxide als er meer calciumcarbonaat oplost. Ervan uitgaande dat de diepzee in contact is met de atmosfeer betekent dit dat er meer kooldioxide in de atmosfeer terecht komt:

(5) CO₂ (aq) <--> CO₂ (g)

Een literatuurverwijzing bij stappen 2 t/m 4: Schultz & Zabel (2006), p 318.

Vr. groet, Woudloper _overleg 26 okt 2010 19:38 (CEST)

Bedankt voor je antwoord Woudloper! Ik was wellicht wat kort door de bocht met mijn argumentatie, maar volgens mij klopt je verhaal toch niet helemaal. Ik heb het betreffende hoofdstuk in Schultz & Zabel bestudeerd, maar daar wordt de bewereing dat bij het oplossen van carbonaat als gevolg van het stijgen van de CCD CO₂ vrijkomt niet onderbouwd. Graag verwijs ik naar de review van Ridgwell & Zeebe en dan met name box 1 op pagina 300 waar kort het een en ander staat samengevat. Ik citeer:

"The climatic importance of the CaCO₃ precipitation reaction arises because although the sum total of dissolved carbon species (DIC) is reduced, the remaining carbon is re-partitioned in favor of CO₂(aq), resulting in a higher partial pressure of CO₂ (pCO₂) in the surface ocean. (Another way of thinking about this is in terms of removing CO₃^2- and shifting the aqueous carbonate equilibrium reaction CO₂(aq) + CO₃^2- + H₂O <--> 2HCO₃^- to the left to compensate.) The counter-intuitive and often confusing consequence of all this is that the precipitation of carbonate carbon drives an increase in ocean pCO₂, and with it, an increase in atmospheric CO2 concentration. Conversely, dissolution of CaCO₃ drives a pCO₂ (and atmospheric CO₂) decrease." (Cursievering van auteur)

Bij het oplossen van calciumcarbonaat komt CO₃^2- vrij, waardoor het evenwicht CO₂(aq) + CO₃^2- + H₂O <--> 2HCO₃^- naar rechts verschuift. Het oplossen van calciumcabonaat heeft aldus een bufferende werking en compenseert de toename in CO₂(aq), vandaar ook de naam carbonate compensation depth. Vriendelijke groet, Oskkar (overleg) 27 okt 2010 15:34 (CEST)

Hoi Oskkar, kijk dat wist ik niet, zo leer je nog eens iets. Het citaat onderbouwt inderdaad de bewering. Wat ik onderbouwde met Schultz & Zabel waren overigens slechts de genoemde reacties, waar de door Ridgwell, A. & Zeebe, R.E. genoemde reactie:

(2a) CO₂(aq) + CO₃^2- (aq) + H₂O (l) <--> 2HCO₃^- (aq)

niet tussen staat. In plaats daarvan noemen Schultz & Zabel reactie 2) in het rijtje hierboven (ik noteer zuur-basereacties in waterige oplossingen iets anders dan zij doen, maar het is dezelfde reactie), waarbij geen kooldioxide nodig is voor de productie van waterstofcarbonaatcomplexen (HCO₃^-). Ik ben nieuwsgierig waarom de reactie met CO₂ blijkbaar belangrijker is dan die zonder, en vind het merkwaardig dat Schultz & Zabel deze niet noemen. Woudloper _overleg 27 okt 2010 16:33 (CEST)

Hoi Woudloper, als je de reacties 2 t/m 4 combineert, volgt daaruit als vanzelf: CO₂(aq) + CO₃^2- (aq) + H₂O (l) <--> 2HCO₃^- (aq). Waarschijnlijk noemen Schultz & Zabel hem niet, omdat ze er van uit gaan dat de lezer hem zelf wel af kan leiden. Ik hoop dat je het inmiddels met me eens bent dat het artikel op dit punt aangepast dient te worden. Groet, Oskkar (overleg) 27 okt 2010 17:16 (CEST)

Ik heb er geen probleem mee als je het aanpast. Er staat op dit moment geen enkele bronvermelding dus beter wordt het er sowieso mee.

Als ik 2) t/m 4) combineer krijg ik:

CO₃^2- (aq) + H₂O (l) <--> CO₂ (aq) + 2 OH^- (aq)

Dat is iets anders. Woudloper _overleg 27 okt 2010 17:52 (CEST)

Dat is inderdaad wat anders en dan doet een van ons beiden wellicht iets verkeerd. Aangezien ik niet in sta voor mijn eigen scheikundige skills, laat ik het er verder hier maar bij. Als je meer wilt lezen over de respons van de oceaan op stijgende CO₂-concentraties, dan kan ik het hoofdstuk Carbon Cycle, CO₂ and Climate in Sarmiento, J.L. & Gruber, N. (2006): Ocean Biogeochemical Dynamics. van harte aanraden. Groeten, Oskkar (overleg) 28 okt 2010 14:43 (CEST)