Koolstofkringlopen

Koolstofkringlopen zijn de systemen waarin koolstof zich verplaatst tussen reservoirs op aarde, zoals de atmosfeer, de biosfeer, de hydrosfeer en de lithosfeer. Ze bestaan uit natuurlijke processen en, sinds de industriële revolutie, ook uit menselijke activiteiten die de balans beïnvloeden. Door deze uitwisseling bepaalt koolstof mede het klimaat en de chemische samenstelling van lucht, water en bodems.

Belangrijkste koolstofreservoirs zijn de atmosfeer (CO2 en CH4), de biosfeer (planten, dieren en bodem), de oceaan en andere delen van de hydrosfeer, en de lithosfeer (gesteenten en fossiele brandstoffen). Koolstof kan langdurig in gesteenten en sedimenten vastliggen of relatief kort in de atmosfeer en biota circuleren. Tijdscha­len variëren van jaren tot miljoenen jaren, afhankelijk van reservoir en proces.

Cruciale processen omvatten fotosynthese, waardoor planten CO2 uit de lucht halen en vastleggen als biomassa; respiratie en afbraak geven CO2 terug. De oceaan wisselt CO2 uit met de atmosfeer via gasuitwisseling en chemische reacties; verwering van gesteente levert CO2 aan de atmosfeer; sedimentatie en opslag van organisch koolstof en carbonaatmineralen slaan koolstof op voor lange tijd. Veranderingen in temperatuur en oceaanchemie beïnvloeden deze kringlopen.

Menselijke activiteiten verstoren de koolstofkringloop door verbranding van fossiele brandstoffen en cementproductie, die extra CO2 aan de atmosfeer toevoegen, en door veranderingen in landgebruik die opslag in de biosfeer beïnvloeden. Het gevolg is een stijging van de atmosferische CO2-concentratie en klimaatverandering, evenals oceaanverzuring en veranderingen in fluxpatronen tussen reservoirs.

Koolstofkringlopen worden gemonitord met meetnetten, ijs- en bosarchieven en modellen die biosfeer, oceanen en atmosfeer simuleren. Inzicht in deze kringlopen helpt bij het begrijpen van klimaat en biogeochemische processen en bij het beleidsmatig sturen van milieuactiviteiten.

---