Vandenyno rūgštėjimas reiškia, kad dėl planetos anglies dioksido išmetimo padidėjimo mūsų planetos vandenynai tampa rūgštesni.
Po pramonės revoliucijos ekspertai apskaičiavo, kad Žemės vandenynai absorbavo daugiau nei ketvirtadalį atmosferos anglies dioksido (CO2), išsiskiriančio deginant iškastinį kurą. Patekęs į vandenyną, ištirpęs anglies dioksidas patiria daugybę cheminių reakcijų, kurios padidina vandenilio jonų koncentraciją, tuo pačiu sumažindamos vandenyno pH ir karbonato mineralus - procesą, vadinamą vandenyno rūgštėjimu.
Tyrimai parodė, kad vandenynų rūgštėjimas gali turėti dramatiškų padarinių jūrų gyvūnijai ir bendruomenėms, kurių pragyvenimas priklauso nuo mūsų vandenyno išteklių.
Kas sukelia vandenyno rūgštėjimą?
Kai anglies dioksidas iš atmosferos ištirpsta jūros vandenyje, jis sudaro anglies rūgštį ir išskiria vandenilio jonus. Rūgštingumas arba šarmingumas nustatomas pagal vandenyje ištirpusių vandenilio jonų (H +) skaičių ir matuojamas pagal pH skalę. Šie vandenilio jonai jungiasi su turimais karbonato jonais (CO3-), sudarydami bikarbonatą (HCO3-), išeikvodami vandenynuose turimą karbonatą. Tai yra didelis dalykas, nes mažiau karbonatų vandenynuose apsunkina kalkingų būtybių, tokių kaip koralai, moliuskai, jūros ežiai ar planktonas, kalcio karbonato (CaCO3) kriauklių ar griaučių formavimąsi.
„Šiuo metu į atmosferą išmetame apie 10 milijardų tonų anglies per metus, o maždaug du su puse milijardo tonų jos patenka į vandenyną“, - „Live“ pasakojo Virdžinijos universiteto aplinkos mokslų profesorius Scottas Doney. Mokslas.
Nuo tada, kai industrializacija prasidėjo daugiau nei prieš 200 metų, vandenynų paviršinių vandenų pH sumažėjo 0,1 vieneto. Tai gali atrodyti nedaug, tačiau pH yra logaritminis, ty kiekvienas vienetas parodo dešimtkart padidėjusį rūgštingumą. Tai 0,1 reiškia maždaug 30% padidėjusį rūgštingumą. Remiantis Tarpvyriausybine klimato kaitos komisija, skaičiuojama, kad iki amžiaus pabaigos pH gali sumažėti 0,4 vieneto, jei globalus išmetamųjų teršalų kiekis bus tęsiamas laikantis „įprasto verslo“ principo.
Tiesą sakant, tyrėjai nustatė, kad mūsų vandenynai tampa rūgštesni greičiau nei bet kada per pastaruosius 300 milijonų metų - laikotarpį, apimantį keturis masinius išnykimus.
„Visą laiką iki šeštojo dešimtmečio žmonėms rūpėjo, kad vandenynas sunaudotų visą šią anglį“, - teigė Doney. "Mes žinojome, kad tai pakeis jūros vandens chemiją, tačiau iki devintojo dešimtmečio pabaigos nežinojome, kokie jautrūs organizmai yra vandenyno rūgštėjimui."
Ką vandenyno rūgštėjimas daro koralais ir kitomis jūrų gyvybėmis
Deja, daugelis organizmų, jautriausių vandenynų rūgštėjimui, sudaro ekologinio maisto tinklo pagrindą vandenynų aplinkoje. Dėl šių rūšių grėsmės kyla pavojus dar didesniam skaičiui jūros gyvybių, o savo ruožtu bendruomenėms, priklausančioms nuo kadaise gausių vandenyno išteklių. Gyvūnams, pavyzdžiui, koralams, kuriems jau gresia pakilusi vandenynų temperatūra, ypač gresia vandenyno rūgštėjimas. Tyrimai parodė, kad didėjantis vandenynų rūgštėjimas daro neigiamą įtaką daugelio koralų rūšių galimybėms augti kalcio skeletais.
Kita vertus, tyrimai parodė, kad mažyčiai, kalkantys fitoplanktonai, vadinami kokolitoforais, laikinai naudojasi besikeičiančiu klimatu. Šie vienaląsčiai augalams prilygstantys krituliai gausiai gyvena viršutiniuose Žemės vandenynų sluoksniuose, fotosintezės metu sugerdami saulės spindulius ir anglies dioksidą. Kokolitoforai yra žinomi dėl gražių ir painių mikroskopinių šarvų plokštelių, kurias jie sudaro iš kalcio karbonato, vadinamų kokolitais. Maži dumbliai yra pagrindiniai mūsų vandenynų kalcifikatoriai ir yra svarbūs Žemės anglies ciklo veiksniai. Kai miršta kokolitoforai, jų kalcito lukštai nusėda į jūros dugną ir nusėda anglimi.
„Per pastaruosius kelis dešimtmečius padidėjęs anglies dioksido kiekis buvo skirtingai palankus kokolitoforams, nes jų fotosintetinė sistema dar nebuvo prisotinta, o ši papildoma energija virsta didesniais augimo greičiais“, - teigė Sara Rivero-Calle, centro tyrėja. Jūrų mokslas Šiaurės Karolinos universitete, Wilmingtonas. "Bet kai tik anglies dioksido lygis pasieks tam tikrą ribą, jų augimo tempai nustos didėti, nes jie turės skirti daugiau energijos kalcifikacijai, o ne augimui ir dalijimuisi. Šiuo požiūriu kokolitoforai nedaug skiriasi nuo kitų kalcifikatorių - žemas Su vandenynų rūgštėjimu susijęs pH galiausiai apsunkins jų kalcifikaciją “.
Kaip vandenyno rūgštėjimas veikia žmones?
"Koralus mes vadiname pamatinėmis rūšimis, nes jie sukuria buveinę, kurioje gyvena kiti organizmai. Jei koralai pasislenka ar pasikeičia, tai turi įtakos visiems", - teigė D. Doney. Tai apima ir žmones.
"Koralai yra ypač svarbūs besivystančiam pasauliui. Daugybė mažų pakrančių ir salų šalių, norėdamos aprūpinti maistu ir gauti pajamų iš poilsio ir turizmo, remiasi koralų rifais", - sakė jis. "Koralų buvimas taip pat apsaugo jų kranto linijas nuo audrų ir bangų, taigi, jei šie rifai pradės nykti, ta apsauga sumažės".
Vandenyno rūgštėjimo poveikis nėra vienodas. Kai kurie regionai ir organizmai bus paveikti didesniu mastu ir greičiau nei kiti. Daugelis pakrančių vandenų jau patiria neigiamą vandenyno rūgštėjimo poveikį. Upės gali patekti į užterštus ir rūgštesnius vandenis į pakrančių aplinką, sukeldamos papildomą stresą. Vandenyno pakilimas, kai srovės iš vandenyno gelmių į paviršių atneša šaltesnius anglies dioksido kiekius, taip pat padidina vandenynų rūgštėjimo pakrančių vandenyse poveikį.
Ypatingas pavojus yra Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų ir šiaurės rytų Atlanto pakrantėms, sakė Doney. Šiuose regionuose yra kelių milijonų dolerių vėžiagyvių pramonė, kuri iš pirmo žvilgsnio mato vietinio rūgštėjimo padarinius. Austrių ūkiuose Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruose kilo didžiulių gamybos nesėkmių, kai milijardai austrių lervų ištirpo dėl vandenyno rūgštėjimo. Rajono laukinėms lašišų žvejybai taip pat gali kilti pavojus, nes yra žinoma, kad mažų jūrinių sraigių, vadinamų pteropodų, kurie yra pagrindinis lašišų jauniklių maisto šaltinis, kiautai ištirpsta rūgščiomis sąlygomis.
Nesvarbu, ar esate mikroskopinis jūros fitoplanktonas, ar mylintis žemę, labai tikėtina, kad vandenyno rūgštėjimas ilgainiui paveiks jūsų gyvenimą. Bloga žinia yra ta, kad mūsų vandenynai ir toliau taps rūgštesni, nes tęsis anglies dvideginio išmetimas į aplinką.
"Geriausias atvejis yra tas, jei stabilizuosime išmetamą anglies dvideginio kiekį. Šiuo metu atmosferoje yra maždaug 410 dalių milijonui anglies dioksido", - teigė D. Doney - toks lygis, kuris leistų vandenynų rūgštėjimui ilgainiui stabilizuotis. „Blogiausias atvejis yra tai, kad nesumažiname anglies išmetimo ir rūgštėjimas toliau auga“, - sakė jis. "Bus tam tikra riba, kurią ekosistemos pasieks ten, kur jos nebegali suspėti."
