LESMODULE: Klimaat en de oceaan: Dalend zuurstofgehalte
Dalend zuurstofgehalte
Verminderde oplosbaarheid
Verminderde aanvoer van zuurstofgas
Dalend zuurstofgehalte: eutrofiëring
Zuurstofgehalte van zeewater bepalen
Dalend zuurstofgehalte
Wanneer we spreken over de longen van de aarde, denken we wellicht allemaal aan het Amazonewoud! Helemaal volledig is dat plaatje echter niet, want zo’n 50% van de zuurstofproductie op aarde vindt plaats in de oceaan. Net zoals groene planten aan land, zorgen kleine bacteriën, zeegras, micro- en macro-algen in zee voor de aanmaak van zuurstofgas. Tijdens de fotosynthese wordt, met behulp van licht, water en CO2 omgezet in suikers en zuurstofgas.
Maar onze oceaan raakt stilaan in ademnood. Ten gevolge van de klimaatwijziging en overbemesting daalt het zuurstofgehalte.
Experimenten/opdrachten voor de leerlingen worden aangeduid met . Deze omvatten zowel (labo-) experimenten, theoretische opdrachten als (reken)oefeningen. Op die manier verwerven leerlingen actief inzicht.
Onderstaand document biedt alle achtergrondinfo voor de leerkracht. De werkbundel voor de leerlingen alsook de ingevulde versie voor de leerkrachten is voor elke proef afzonderlijk beschikbaar.
Door de klimaatverandering is de temperatuur van het water op aarde de voorbije decennia gestegen. Dit heeft ook een invloed op de concentratie van zuurstofgas in onze oceaan.
In de volgende experimenten gaan we na hoe de temperatuur de oplosbaarheid van een gas in water beïnvloedt.
Een uitgebreider experiment, gebaseerd op hetzelfde principe, vind je hier: aan de hand van een titratie de hoeveelheid CO2 bepalen, bij verschillende temperaturen.
Bekijk de gefilmde experimenten hieronder en download de ingevulde leerkrachtenversies en de werkbundels voor de leerlingen.
De oceaan bestaat uit verschillende lagen, elk met hun eigen densiteit of dichtheid, bepaald door zoutgehalte en temperatuur van het water. Grosso modo kunnen we stellen dat warme, minder zoute lagen bovenaan liggen en koude, zoutere lagen daaronder. Deze dichtheidsverschillen zorgen ervoor dat grotere watermassa’s elk hun plaats innemen en oceaanstromingen aandrijven. Deze oceaanstromingen zijn niet alleen zeer effectief bij het herverdelen van zuurstofgas en voedingsstoffen op grote schaal, ze kunnen lokaal ook ingrijpende effecten op het klimaat hebben (lees hierover meer in de module ‘Oceaancirculatie’).
Wanneer het oppervlaktewater verder opwarmt door de klimaatverandering, komt dit systeem in gedrang. Het transport van zuurstofrijk oppervlaktewater naar de diepzee wordt moeilijker. Dit principe wordt duidelijk gemaakt in onderstaande experimenten.
Bekijk de gefilmde experimenten hieronder en download de ingevulde leerkrachtenversie en de werkbundel voor de leerlingen.
Het dalend zuurstofgehalte in de oceaan ten gevolge van de klimaatverandering is een probleem dat wetenschappers zorgen baart, maar nog maar weinig bekend is bij het brede publiek. Quasi al het leven op aarde, inclusief wijzelf, hebben zuurstofgas nodig om te overleven. De helft van al het zuurstofgas op aarde is afkomstig van productie uit de oceaan. Wanneer organismen het moeilijker krijgen in een zuurstofarme oceaan, zal dit een impact hebben op ecologie én economie. Grosso modo zien we twee oorzaken voor de zuurstofdaling. In de open oceaan heeft de klimaatwijziging het grootste effect, in kustgebieden is eutrofiëring (algenbloei) de oorzaak van de daling.
Leerlingen gaan aan de slag met een Excel-files met zuurstofwaarden, gemeten tijdens een expeditie op de Golf van Mexico. De Golf van Mexico staat bekend als een 'dead zone', met als voornaamste oorzaak eutrofiëring.
Leerlingen stellen een grafiek op van de zuurstofwaardes in de waterkolom en stellen de stratificatie visueel voor.
Download de ingevulde leerkrachtenversie en de werkbundel voor leerlingen, alsook de dataset.
Zeewater bevat gassen uit de atmosfeer in opgeloste toestand, zoals stikstof, koolstofdioxide en zuurstofgas. Door het intensieve contact met de atmosfeer zijn de bovenste waterlagen van de oceaan goed voorzien van zuurstofgas. Het gehalte aan zuurstofgas hangt af van de temperatuur en saliniteit: minder bij hoge en meer bij lage saliniteit en temperatuur. De voornaamste bron van zuurstofgas is het fytoplankton (plantaardig plankton): die is de grootste producent op aarde, met behulp van zonlicht als energiebron.
In het VLIZ in Oostende doet ICOS hier onderzoek naar. Maandelijks nemen ze waterstalen met het onderzoeksschip RV Simon Stevin en analyseren deze in het chemisch labo in het MSO (Marien Station Oostende). Naast broeikasgassen, zoals CO2, wordt ook opgeloste zuurstof in het zeewater bepaald. Deze wateranalyse van opgeloste stoffen gebeurt via een Winkler titratie.
Bekijk het gefilmde experiment hieronder en download de ingevulde leerkrachtenversie en de werkbundel voor de leerlingen.
(Let op: dit experiment vereist specifieke benodigdheden)
. Deze omvatten zowel (labo-) experimenten, theoretische opdrachten als (reken)oefeningen. Op die manier verwerven leerlingen actief inzicht.
