Zakisanje oceanov se nanaša na proces, ko so oceani našega planeta postali bolj kisli zaradi globalnega povečanja emisij ogljikovega dioksida.
Od industrijske revolucije strokovnjaki ocenjujejo, da so zemeljski oceani absorbirali več kot četrtino atmosferskega ogljikovega dioksida (CO2), ki se sprošča pri izgorevanju fosilnih goriv. Ko je v oceanu raztopljeni ogljikov dioksid doživel vrsto kemijskih reakcij, ki povečajo koncentracijo vodikovih ionov, hkrati pa znižujejo oceanov pH in karbonatne minerale - postopek, imenovan zakisanje oceanov.
Študije so pokazale, da lahko zakisanje oceanov povzroči dramatične posledice za morsko življenje in skupnosti, katerih preživetje je odvisno od virov našega oceana.
Kaj povzroča zakisanje oceanov?
Ko se ogljikov dioksid iz atmosfere raztopi v morski vodi, tvori ogljikovo kislino in sprošča vodikove ione. Kislost ali alkalnost se določi s številom vodikovih ionov (H +), raztopljenih v vodi, in se meri s pH lestvico. Ti vodikovi ioni se vežejo z razpoložljivimi karbonatnimi ioni (CO3-) in tvorijo bikarbonat (HCO3-), ki izčrpava razpoložljiv karbonat v oceanih. To je velika težava, ker manj karbonata v oceanih otežuje kalcificirana bitja, kot so koralne školjke, morske ježke ali plankton, da tvorijo svoje lupine ali okostja kalcijevega karbonata (CaCO3).
"Trenutno v ozračje izpuščamo približno 10 milijard ton ogljika na leto, približno dve in pol milijarde ton pa gre v ocean," je za Live povedal Scott Doney, profesor okoljskih znanosti na univerzi v Virginiji. Znanost.
Ker se je industrializacija začela pred več kot 200 leti, se je pH površinskih voda oceanov znižal za 0,1 enote. To se morda ne zdi veliko, toda pH je logaritmičen, kar pomeni, da vsaka enota predstavlja desetkratno povečanje kislosti. Ta 0,1 predstavlja približno 30-odstotno povečanje kislosti. Po mnenju medvladnega foruma za podnebne spremembe se lahko do konca stoletja pH zniža za 0,4 enote, če se svetovne emisije nadaljujejo s pristopom "kot običajno".
Dejansko so raziskovalci ugotovili, da naši oceani postajajo bolj kisli hitreje kot kadar koli v zadnjih 300 milijonih let - obdobje, ki zajema štiri množična izumrtja.
"Vse do petdesetih let je ljudi skrbelo, da bo ves ta ogljik zajemal ocean," je dejal Doney. "Vedeli smo, da bo to spremenilo kemijo morske vode, vendar do poznih 90-ih nismo vedeli, kako občutljivi so organizmi za zakisanost oceanov."
Kaj zakisanje oceanov naredi koralnim in drugim morskim življenjem
Na žalost mnogi organizmi, ki so najbolj občutljivi za zakisanje oceanov, predstavljajo osnovo za ekološko hrano v oceanskih okoljih. Grožnje tem vrstam ogrožajo še večje število morskega življenja, skupnosti pa se zanašajo na nekdaj bogate vire oceana. Živali, kot so korale, ki jih že ogrožajo naraščajoče temperature oceanov, so še posebej ogrožene zaradi zakisanosti oceanov. Študije so pokazale, da povečano zakisanje oceanov negativno vpliva na sposobnost mnogih vrst koral, da rastejo svoje kalcijeve okostje.
Po drugi strani pa so študije pokazale, da drobni, kalcificirajoč fitoplankton, ki se imenuje kokkolitoforji, začasno izkoriščajo spremenljivo podnebje. Ti enocelični rastlinski faktorji živijo v izobilju v zgornjih plasteh Zemljevih oceanov in s fotosintezo vpijajo sončno svetlobo in ogljikov dioksid. Kokkolitoforji so znani po čudovitih in zapletenih mikroskopskih oklepnih ploščah, ki jih tvorijo iz kalcijevega karbonata, imenovanih kokoliti. Drobne alge so glavni kalcifikatorji našega oceana in so pomemben prispevek k Zemljinemu ogljikovemu ciklu. Ko kokkolitoforji umrejo, se njihove kalcitne lupine potopijo na morsko dno in odlagajo ogljik.
"V zadnjih nekaj desetletjih je povečanje ogljikovega dioksida različno ugodno vplivalo na kokkolitore, ker njihov fotosintetski sistem še ni bil nasičen in je dodatna energija prevedena v višje stopnje rasti," je dejala Sara Rivero-Calle, raziskovalka v Centru za Pomorska znanost na Univerzi v Severni Karolini v Wilmingtonu. "Ko pa ravni ogljikovega dioksida dosežejo določeno mejo, se bodo njihove stopnje rasti nehale povečevati, ker bodo morale več energije preusmeriti v kalcifikacijo v nasprotju z rastjo in delitvijo. V tem smislu se kokholitoforji ne razlikujejo veliko od drugih kalcifikatorjev - nizki pH, povezan z zakisanjem oceanov, bo na koncu otežil njihovo kalcifikacijo. "
Kako zakisanje oceanov vpliva na človeka?
"Korale so tisto, čemur pravimo temeljna vrsta, saj ustvarjajo življenjski prostor, v katerem živijo drugi organizmi. Če se korale spremenijo ali spremenijo, to vpliva na vse," je dejal Doney. In to vključuje ljudi.
"Korali so še posebej pomembni za države v razvoju. Veliko majhnih obalnih in otoških držav se zanaša na koralne grebene za svojo preskrbo s hrano in za dohodek, ki ga ustvarijo z rekreacijo in turizmom," je dejal. "Prisotnost koral ščiti tudi njihove obrežje pred nevihtami in valovi, zato če ti grebeni začnejo erodirati, se zaščita zmanjša."
Učinki zakisanja oceanov niso enaki. Nekatere regije in organizmi bodo prizadeti v večji meri in prej kot drugi. Številne obalne vode že doživljajo negativne učinke zakisanja oceanov. Reke lahko v obalno okolje prinesejo onesnažene in bolj kisle vode, kar doda dodaten stres. Ocenjevanje morja, kjer tokovi prinašajo hladnejše vode z višjimi koncentracijami ogljikovega dioksida iz globin oceana na površje, povečujejo tudi učinke zakisanja oceanov v obalnih vodah.
Doneyjeva je zlasti ogrožena pacifiška severozahodna in severovzhodna atlantska obala ZDA, je dejal Doney. V teh regijah so večmilijonske industrije školjk, ki iz prve roke vidijo učinke lokaliziranega zakisanja. Kmetije ostrige na pacifiškem severozahodu so doživele velike neuspehe pri proizvodnji, potem ko so se iz zakisljevanja oceanov razblinile milijarde ostrig. Ribolov divjega lososa na tem območju je lahko tudi v nevarnosti, saj se lupine drobnih morskih polžev, imenovanih pteropodi (glavni vir hrane za mladoletne losose), raztapljajo v kislih pogojih.
Ne glede na to, ali ste mikroskopski fitoplankton morja ali človek, ki ljubi kopno, je zelo verjetno, da bo zakisanje oceanov dolgoročno vplivalo na vaše življenje. Slaba novica je, da bodo naši oceani še naprej postajali bolj kisli, ko se bodo nadaljevale svetovne emisije ogljikovega dioksida.
"Naš najboljši primer je, če stabiliziramo emisije ogljika. Trenutno smo v približno 410 delih na milijon ogljikovega dioksida v svojem ozračju," je dejal Doney - raven, ki bi omogočila, da se zakisanost oceanov sčasoma stabilizira. "Najslabši primer je, da ne upočasnimo emisij ogljika in zakisljevanje še naprej raste," je dejal. "Nekoč prag, ki ga bodo dosegli ekosistemi, kjer ne bodo mogli več slediti."
