Overkoepelend project: Research action SPSD-I: Sustainable management of the North Sea, meer
Identifier financieringsorganisatie: MN/DD1/001 (Other contract id)
Periode: Januari 1997 tot December 2001
Status: Afgelopen
Thesaurustermen Biogeochemie; Kustwateren; Nutriënten; Polluenten; Vluchtige verbindingen
|
|
- Universiteit Antwerpen; Centrum voor Micro- en Sporenanalyse (MITAC), meer
- Université Libre de Bruxelles; Faculté des Sciences; Département des Sciences de la Terre et de l'Environnement; Unité Modélisation Biogéochimique Système Terre; Laboratory of Chemical Oceanography and Water Geochemistry (LoCGE), meer
- Vrije Universiteit Brussel; Faculteit Wetenschappen & Bio-ingenieurswetenschappen; Vakgroep Chemie; Analytical, Environmental and Geochemistry (AMGC), meer
- Universiteit Gent; Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen; Vakgroep Groene Chemie en Technologie; Onderzoeksgroep Organische Milieuchemie en -Technologie (EnVOC), meer
- Federaal Wetenschapsbeleid (BELSPO), meer, financier
|
Het lijdt geen twijfel dat kustgebieden tijdens de laatste vijftig jaar sterk werden beïnvloed door de menselijke bevolking en haar activiteiten. In sommige opzichten zou de situatie in de toekomst nog kunnen verergeren of zou, met andere woorden, de aantrekkingskracht van de kustgebieden nog kunnen afnemen. Directe lozingen van afval, toevoer via de Schelde en afzetting van luchtpolluenten vormen elk een bedreiging. Enerzijds is er de toenemende eutrofiëring en algenbloei tengevolge van de verhoogde aanvoer van stikstof en fosfor en anderzijds is er het risico van verminderde leefbaarheid voor plant en dier door de verontreiniging met contaminanten zoals zware metalen en organische micropolluenten. Intussen zijn de zogenaamde "red tides", de dramatische ontwikkelingen van bepaalde algenkolonies, en de kwik- en cadmium-verontreiniging wel bekend. Dit onderzoeksproject heeft als doel na te gaan welke toevoerroutes belangrijk zijn voor de toevoer van polluenten naar de Noordzee en te onderzoeken wat er precies met die polluenten gebeurt eens ze de Noordzee hebben bereikt.
Het Project
De atmosfeer
- De atmosferische flux van sommige toxische metalen, polychloorbifenylen, polycyclische aromatische koolwaterstoffen en pesticiden, wordt al enige tijd bestudeerd. Voor andere groepen van belangrijke anorganische en organische polluenten en voor nutriënten zijn de gegevens over lucht/zee interacties voor de Noordzee thans echter onbestaand of weinig betrouwbaar. Men weet wel dat op wereldschaal de atmosferische toevoer naar de oceanen een belangrijke bron vormt voor nutriënten, zoals stikstof, en bio-beschikbare sporenelementen, zoals silicium, die een sleutelrol spelen in de primaire produktie. Extreem hoge depositie-situaties kunnen belangrijke gevolgen hebben op het Noordzee-ecosysteem en lokaal onder bepaalde meteorologische omstandigheden de bloei van fytoplankton veroorzaken. In de mathematische modellen wordt dit echter nog niet in rekening gebracht. Het is dus noodzakelijk om door monitoring gedetailleerde en betrouwbare data te vergaren over de atmosferische depositie van belangrijke nutriënten en wel in functie van de locatie, het seizoen en de oorsprong van de luchtmassa boven de Noordzee.
- Onder de organische contaminanten vormen de vluchtige organische stoffen (VOS) een grote groep van chemisch verschillende stoffen met veelvuldige en verscheidene effecten. VOS beïnvloeden atmosferische processen, sommige zijn kankerverwekkend, andere zijn persistent en vertonen bioaccumulatie-effecten. Negen VOS, allen gechloreerde verbindingen, werden tijdens de derde Noordzeeconferentie opgenomen in de lijst van 36 prioritaire toxische polluenten. Er is er dus nood aan onderzoek naar de bronnen, de concentraties en de fluxen van deze stoffen in het mariene milieu. Een eerste monitoring campagne toonde aan dat de Schelde een significante bron is van VOS voor het mariene milieu. Voor locaties binnen het Belgisch Continentaal Plat lijkt er voor deze verbindingen een flux te zijn van het water naar de lucht. In sommige monsters werden tijdens een algenbloei hoge concentraties van bepaalde aromatische koolwaterstoffen gemeten. De mogelijke causale relatie tussen de algenbloei en de verhoogde concentraties dient onderzocht te worden, alsook de lucht/zee fluxen.
- Wat zware metalen betreft, is gebleken dat de pollutie van de lucht boven de Noordzee het hoogst was wanneer de luchtmassa's van het zuidoosten kwamen, bijvoorbeeld van België. De atmosferische depositiefluxen zijn, bijvoorbeeld voor cadmium en lood, gelijk aan of groter dan de toevoer via rivieren, de directe lozingen aan de kust en de dumping van industrieel afval en afvalwater. Een dalende trend met de tijd werd waargenomen voor zink en lood, maar niet voor de andere elementen. De concentraties en deposities leken erg variabel te zijn zodat veel metingen nodig zijn om betrouwbare en accurate gemiddelden te bekomen. Belangrijk was ook de bevinding dat de voornaamste verschillen tussen gemodelleerde en gemeten depositie-fluxen te maken hebben met onzekerheden over de relatief grootste stofdeeltjes (>4µm), die verantwoordelijk zijn voor 85 tot 99% van de droge depositie. Zulke deeltjes hebben een hoge depositiesnelheid en vliegen niet ver, maar de Noordzee is nooit ver weg van de continentale bronnen. Aan dit soort deeltjes wordt bijzondere aandacht besteed in het project.
De waterfase
- Voor de waterfase zelf van de Noordzee beoogt dit onderzoek, in het kader van de eutrofiëringsproblematiek, een kwalitatieve en kwantitatieve beschrijving van het stikstofopname-regime. Dit regime wordt bepaald door (1) de beschikbaarheid van nutriënten, (2) de verhoudingen van de verschillende nutriënten (o.a. stikstof-fosfor en stikstof-silicaat verhoudingen) en van de verschillende stikstofvormen en (3) de fytoplanktonspecies.
- Een dergelijke beschrijving volgt uit de studie van twee aspecten, met name (1) het aspect koolstofsequestratie door primaire produktiviteit en (2) het aspect "kwaliteit" aan de basis van de voedingsketen, onder de vorm van verhoudingen tussen verschillende planktonsoorten (diatomeeën en niet-diatomeeën).
- De studie van de sporenmetalen in het water, zowel de essentiële als de toxische, zal zich richten op hun biobeschikbaarheid en biogeochemische cycli, waarbij rekening wordt gehouden met adsorptie- en assimilatiesnelheden evenals met de chemische speciatie. Dergelijke speciatiestudies in het Noordzeewater zijn van kapitaal belang om de transport- en conversiemechanismen en de tegenstelling tussen de beschikbaarheid en de toxiciteit beter te begrijpen. De studie zal zich hoofdzakelijk concentreren op "storende" elementen, zoals kwik en cadmium, en op "essentiële" elementen, zoals ijzer en mangaan.
De Partners
- Steunend op de ervaring verworven tijdens het Impulsprogramma Zeewetenschappen van de DWTC zullen het Centrum voor Micro- en Sporenanalyse van de Universitaire Instelling Antwerpen (Professor R. Van Grieken) en het Laboratorium voor Organische Scheikunde van de Universiteit Gent (Professor H. Van Langenhove) zich in dit project richten op de studie van de lucht/zee fluxen van bepaalde nieuwe organische verbindingen (UG) en van nutriënten (UIA) en op het verfijnen van de kwantitatieve kennis over zware metalen (UIA) door de onzekerheden te reduceren en de speciatie van de atmosferische toevoer te bestuderen.
- De inbreng van het Laboratorium voor Analytische Chemie van de Vrije Universiteit Brussel (Dr. L. Goeyens) bestaat uit de studie van de nutriëntdistributies en de stikstoftranslocaties, van de verspreiding van sporenmetalen zoals aluminium, ijzer, mangaan, koper, zink, nikkel, cadmium en lood, met bijzonder aandacht voor de opgeloste fase, en van de mechanismen en transferkinetiek van sporenmetalen met behulp van stabiele isotopen. Ook aan kwik in de lucht en het water wordt bijzondere aandacht gewijd. Het Laboratoire d'Océanographie Chimique van de Université Libre de Bruxelles (Professor R. Wollast) heeft als taken de studie van de gesuspendeerde vorm van sporenmetalen zoals mangaan, koper, zink, nikkel, cadmium en lood, vooral met betrekking tot de karakterisatie van hun oorsprong, en het meten van particulaire koolstof en stikstof, aluminium en ijzer.
Documentatie :
Voor meer informatie:
Centrum voor Micro- en Sporenanalyse - Universitaire Instelling Antwerpen
Universiteitsplein 1, 2610 Antwerpen-Wilrijk
Tel: (03) 820 23 62 - Fax: (03) 820 23 76 - E-mail: vgrieken@uia.ua.ac.be |
|
