mitä on valtamerten happamoituminen?
pH-yksikkö on happamuuden mitta, joka vaihtelee välillä 0-14. Mitä pienempi arvo, sitä suurempi on ympäristön happamuus. PH: n siirtyminen alempaan arvoon kertoo happamuuden lisääntymisestä.
Pteropod Limacina Helicina. Russ Hopcroftin luvalla.
Pteropodi
kemia
kun merivesi absorboi hiilidioksidia (CO2), tapahtuu kemiallisia reaktioita, jotka alentavat meriveden pH: ta, karbonaatti-ionipitoisuuksia ja biologisesti tärkeiden kalsiumkarbonaattimineraalien kylläisyystiloja. Näistä kemiallisista reaktioista käytetään lyhennettä” ocean acidification ”tai” OA”. Kalsiumkarbonaattimineraalit ovat monien merieliöiden luurankojen ja kuorien rakennusaineita. Alueilla, joilla suurin osa elämästä nykyään kerääntyy mereen, merivesi on ylikyllästettyä kalsiumkarbonaattimineraalien suhteen. Tämä tarkoittaa sitä, että kalsitoiville eliöille on runsaasti rakennuspalikoita, joiden avulla ne voivat rakentaa luurankonsa ja kuorensa. Valtamerten jatkuva happamoituminen aiheuttaa kuitenkin sen, että monet osat valtamerestä alkavat kyllästyä näihin mineraaleihin, mikä todennäköisesti vaikuttaa joidenkin eliöiden kykyyn tuottaa ja ylläpitää kuoriaan.
teollisen vallankumouksen alkamisen jälkeen valtamerten pintavesien pH on laskenut 0,1 pH-yksikköä. Koska pH-asteikko, kuten Richterin asteikko, on logaritminen, tämä muutos merkitsee noin 30 prosentin happamuuden kasvua (katso lisätietoja pH primer-sivultamme). Tulevaisuuden ennusteiden mukaan valtameret sitovat edelleen hiilidioksidia, mikä lisää entisestään meren happamuutta. Arviot tulevista hiilidioksiditasoista, jotka perustuvat business as usual – päästöskenaarioihin, osoittavat, että tämän vuosisadan loppuun mennessä valtamerten pintavesien happamuustasot voivat olla lähes 150 prosenttia korkeammat, mikä johtaa pH-arvoon, jota valtamerillä ei ole koettu yli 20 miljoonaan vuoteen.
biologisten vaikutusten
Merten happamoitumisen odotetaan vaikuttavan valtamerten lajeihin vaihtelevassa määrin. Yhteyttävät levät ja meriruohot voivat hyötyä korkeammista HIILIDIOKSIDIOLOSUHTEISTA meressä, sillä ne vaativat hiilidioksidia elääkseen aivan kuten kasvit maalla. Toisaalta koralli, syvänmeren koralli ja kalkkipitoinen plankton voivat tutkimusten mukaan vaikuttaa dramaattisesti joihinkin kalkkilajeihin, kuten ostereihin, simpukoihin, merisiileihin, matalassa vedessä eläviin koralleihin ja syvänmeren koralleihin. Nykyään yli miljardi ihmistä maailmassa käyttää pääasiallisena proteiininlähteenään merestä saatavaa ruokaa. Näin ollen sekä työpaikat että ruokaturva Yhdysvalloissa ja ympäri maailmaa ovat riippuvaisia meriemme kaloista ja äyriäisistä.
lentolisko
lentolisko eli ”meriperhonen” on pieni, noin pienen herneen kokoinen merieläin. Pteropodeja syövät kokoluokaltaan pikkuruisista krilleistä valaisiin ja ne ovat pohjoisen Tyynenmeren poikasten ravinnonlähde. Alla olevat kuvat osoittavat, että lentoliskon kuori liukenee 45 päivän aikana, kun se laitetaan meriveteen, jonka pH-ja karbonaattitasot ennustetaan vuodelle 2100. Kuva: David Liittschwager / National Geographic Stock. Käytetään luvalla. Kaikki oikeudet pidätetään. National Geographic Images.
äyriäiset
viime vuosina ostereiden kehitys on ollut lähes täydellistä sekä länsirannikon vesiviljelylaitoksissa että luonnon ekosysteemeissä. Nämä toukka Osteri epäonnistumisia näyttävät korreloivan luonnossa esiintyvien upwelling tapahtumia, jotka tuovat alhainen pH vedet undersaturated aragoniitti sekä muita veden laadun muutoksia lähellä rannikkoa ympäristöissä. Matalampia pH-arvoja esiintyy luontaisesti länsirannikolla nousutapahtumien aikana, mutta viimeaikaiset havainnot osoittavat, että ihmisen aiheuttama hiilidioksidi vaikuttaa vuodenaikojen alittumiseen. Alhainen pH voi olla osasyy ostereiden nykyiseen lisääntymiskyvyttömyyteen; lisätutkimusta tarvitaan kuitenkin, jotta muut riskitekijät, kuten ajoittainen makean veden sisäänvirtaus, patogeenien lisääntyminen tai vähäinen liuennut happi, eivät aiheuttaisi happamoitumista. On ennenaikaista päätellä, että happamoituminen on vastuussa viimeaikaisista osterivioista, mutta happamoituminen on mahdollinen tekijä nykyisessä kriisissä tälle 100 miljoonan dollarin vuosittaiselle teollisuudelle, joka kannustaa uusia yhteistyötoimia ja nopeutettua tutkimusta valtamerten happamoitumisesta ja mahdollisista biologisista vaikutuksista.
Kuva: Vastapyydetyt osterit Oregonin Yaquina Baysta (luotto: NOAA)
koralli
monet merelliset eliöt, jotka tuottavat kalsiumkarbonaattikuoria tai-luurankoja, kärsivät negatiivisesti CO2-tason noususta ja pH: n laskusta merivedessä. Esimerkiksi valtamerien happamoitumisen lisääntymisen on osoitettu vähentävän merkittävästi koralli-riuttojen kykyä tuottaa luurankojaan. Koralli-biologit kertoivat äskettäin ilmestyneessä tutkielmassaan, että merien happamoituminen voisi vaarantaa uhanalaisen koralli-lajin onnistuneen hedelmöityksen, toukkien asuttamisen ja eloonjäämisen. Tutkimustulosten mukaan merien happamoituminen voisi vaikuttaa vakavasti koralli-riuttojen kykyyn toipua häiriöistä. Toiset tutkimukset osoittavat, että tämän vuosisadan loppuun mennessä koralli-riutat saattavat rapautua nopeammin kuin niitä voidaan rakentaa uudelleen. Tämä voisi vaarantaa näiden ekosysteemien pitkän aikavälin elinkelpoisuuden ja vaikuttaa mahdollisesti niihin arviolta miljoonaan lajiin, jotka ovat riippuvaisia koralli-riuttojen elinympäristöstä.
valtamerten happamoituminen: nouseva globaali ongelma
valtamerten happamoituminen on nouseva maailmanlaajuinen ongelma. Valtamerten tiedeyhteisössä on viimeisen vuosikymmenen aikana keskitytty paljon merten happamoitumisen mahdollisten vaikutusten tutkimiseen. Koska jatkuvat ponnistelut valtamerten happamoitumisen seuraamiseksi maailmanlaajuisesti ovat vasta alkamassa, on tällä hetkellä mahdotonta ennustaa tarkasti, miten valtamerten happamoitumisen vaikutukset kasautuvat koko merten ravintoketjussa ja vaikuttavat meriekosysteemien yleiseen rakenteeseen. Merien happamoitumisen kiihtyessä tiedemiehet, luonnonvarojen hoitajat ja päättäjät tunnustavat, että on kiireesti tarpeen vahvistaa tiedettä järkevän päätöksenteon ja toiminnan perustana.
katso alla olevista linkeistä lisätietoja merien happamoitumisesta ja siitä, millaisessa tutkimuksessa ryhmämme on mukana.