Zakiseljavanje oceana odnosi se na to da oceani našeg planeta postaju kiseliji zbog globalnog povećanja emisije ugljičnog dioksida.
Od industrijske revolucije stručnjaci procjenjuju da su Zemljini oceani apsorbirali više od četvrtine atmosferskog ugljičnog dioksida (CO2) koji se oslobađa izgaranjem fosilnih goriva. Jednom kada je u oceanu, otopljeni ugljični dioksid podvrgnut je nizu kemijskih reakcija koje povećavaju koncentraciju vodikovih iona uz snižavanje oceanskih pH i karbonatnih minerala - proces koji se naziva zakiseljavanje oceana.
Studije su pokazale da zakiseljavanje oceana može imati dramatične posljedice za morski život i zajednice čiji životni vijek ovisi o resursima našeg oceana.
Što uzrokuje zakiseljavanje oceana?
Kada se ugljični dioksid iz atmosfere otopi u morskoj vodi, stvara ugljičnu kiselinu i oslobađa vodikove ione. Kiselost ili alkalnost određuje se brojem vodikovih iona (H +) otopljenih u vodi, a mjeri se pH ljestvicom. Ovi vodikovi ioni vežu se s raspoloživim karbonatnim ionima (CO3-) i tvore bikarbonat (HCO3-), koji troši raspoloživi karbonat u oceanima. To je velika stvar jer manje karbonata u oceanima otežava kalcifikacijskim bićima poput korala, školjki, morskih ježaka ili planktona oblikovanje školjki ili kostura kalcijevog karbonata (CaCO3).
"Trenutno u atmosferu ispuštamo oko 10 milijardi tona ugljika godišnje, a otprilike dvije i pol milijarde tona otpada u ocean", izjavio je za Live Scott Doney, profesor ekoloških znanosti na Sveučilištu Virginia. Znanost.
Otkako je industrijalizacija započela prije više od 200 godina, pH površinskih voda oceana smanjio se za 0,1 jedinica. To se možda ne čini mnogo, ali pH je logaritamski, što znači da svaka jedinica predstavlja desetostruko povećanje kiselosti. Taj 0,1 predstavlja otprilike 30% -tno povećanje kiselosti. Procjenjuje se da bi do kraja stoljeća pH mogao pasti za 0,4 jedinice ako se globalne emisije nastave primjenom "poslovanja kao i obično", pokazalo je Međuvladino vijeće za klimatske promjene.
U stvari, istraživači su otkrili da naši oceani postaju kiseliji brži nego ikad u posljednjih 300 milijuna godina - razdoblje koje pokriva četiri masovna izumiranja.
"Sve do pedesetih godina prošlog vijeka ljudi su bili zabrinuti da će ocean preuzeti sav taj ugljik", rekao je Doney. "Znali smo da će to promijeniti kemiju morske vode, ali nismo znali do kasnih 90-ih koliko su osjetljivi organizmi na zakiseljavanje oceana."
Što zakiseljavanje oceana utječe na koraljni i drugi morski život
Nažalost, mnogi organizmi najosjetljiviji na zakiseljavanje oceana čine osnovu ekološke mreže hrane u oceanskom okruženju. Prijetnje ovim vrstama dovode u opasnost još veći broj morskih života, a zauzvrat, zajednice koje se oslanjaju na nekad bogate resurse oceana. Životinje poput korala, kojima već prijeti porast temperature oceana, posebno su u opasnosti od zakiseljavanja oceana. Studije su pokazale da povećanje zakiseljavanja oceana negativno utječe na sposobnost mnogih vrsta koralja da rastu svoje kalcijeve kosture.
S druge strane, studije su pokazale da sićušni, kalcificirajući fitoplankton zvani kokkolitofori privremeno iskorištavaju klimu koja se mijenja. Ti jednostanični biljni kreteri u izobilju žive u gornjim slojevima Zemljinih oceana, usisavajući sunčevu svjetlost i ugljični dioksid fotosintezom. Kokkolitofori su poznati po lijepim i zamršenim mikroskopskim oklopnim pločama koje formiraju iz kalcijevog karbonata, nazvanih kokoliti. Sitne alge su glavni kalcifikatori našeg oceana i važan su doprinos Zemljinom ciklusu ugljika. Kad koklikolitori umiru, njihove kalcitne ljuske potonu u morsko dno, odlažući ugljik.
"Posljednjih nekoliko desetljeća povećanje ugljičnog dioksida različito pogoduje kokkolitorama jer njihov fotosintetski sustav još nije bio zasićen, a dodatna energija pretvorena je u veće stope rasta", rekla je Sara Rivero-Calle, istraživačica u Centru za Pomorska znanost na Sveučilištu Sjeverna Karolina, Wilmington. "Ali kada jednom razina ugljičnog dioksida dostigne određeni prag, njihove stope rasta prestat će se povećavati jer će morati usmjeriti više energije u kalcifikaciju, za razliku od rasta i podjele. U tom smislu kokholitoforo se ne razlikuje mnogo od ostalih kalcifikatora - nizak pH povezan s zakiseljavanjem oceana, na kraju će ih otežati kalcificiranje. "
Kako zakiseljavanje oceana utječe na ljude?
"Koralji su ono što nazivamo temeljnom vrstom jer stvaraju stanište u kojem žive drugi organizmi. Ako se koralji promijene ili promijene, to utječe na sve", rekla je Doney. A to uključuje i ljude.
"Koralji su posebno važni za svijet u razvoju. Mnoge male obalne i otočne države oslanjaju se na koraljne grebene zbog svoje opskrbe hranom i prihoda koji ostvaruju rekreacijom i turizmom", rekao je. "Prisutnost korala štiti i njihove obalne crte od oluja i valova, pa ako ti grebeni počnu erodirati, ta se zaštita smanjuje."
Učinci zakiseljavanja oceana nisu jednaki. Neke će regije i organizmi biti pogođeni u većoj mjeri i to prije nego drugi. Mnoge obalne vode već doživljavaju negativne učinke zakiseljavanja oceana. Rijeke mogu donijeti zagađene i kiselije vode u obalni okoliš, dodajući dodatni stres. Oceanski porast, gdje struje donose hladnije vode s većim koncentracijama ugljičnog dioksida iz dubina oceana na površinu, također povećava učinke zakiseljavanja oceana u obalnim vodama.
Pacifička sjeverozapadna i sjeveroistočna atlantska obala Sjedinjenih Država posebno su u opasnosti, rekao je Doney. Ove regije imaju višemilijunske industrije školjkaša koje iz prve ruke vide učinke lokaliziranog zakiseljavanja. Na farmi ostrige na pacifičkom sjeverozapadu došlo je do velikih neuspjeha u proizvodnji nakon što se milijarde ličinki ostrige rastopilo od zakiseljavanja oceana. Ribolov divljeg lososa na tom području također može biti u opasnosti, jer se zna da se školjke sitnih morskih puževa zvane pteropodi (glavni izvor hrane za maloljetnički losos) otapaju u kiselim uvjetima.
Bez obzira jeste li mikroskopski fitoplankton mora ili ljudsko biće koje voli zemlju, vrlo je vjerojatno da će zakisanje oceana dugoročno utjecati na vaš život. Loša vijest je da će naši okeani i dalje postati kiseliji dok se globalna emisija ugljičnog dioksida nastavlja.
"Naš je najbolji slučaj ako stabiliziramo emisiju ugljika. Trenutno se nalazimo u oko 410 dijelova na milijun ugljičnog dioksida u našoj atmosferi", rekao je Doney - razina koja bi omogućila zakiseljavanje oceana na kraju stabilizirati. "Najgori je slučaj da ne usporimo emisiju ugljika, a zakiseljavanje i dalje raste", rekao je. "Doći će neki prag do kojeg će ekosustavi doći tamo gdje se više ne mogu zadržati."
