co to jest zakwaszenie oceanów?
Jednostka pH jest miarą kwasowości w zakresie od 0 do 14. Im niższa wartość, tym wyższa kwasowość środowiska. Zmiana pH na niższą wartość odzwierciedla wzrost kwasowości.
Pteropod Limacina Helicina. Dzięki uprzejmości Russa Hopcrofta, UAF.
Pteropod
Chemia
gdy dwutlenek węgla (CO2) jest wchłaniany przez wodę morską, zachodzą reakcje chemiczne, które zmniejszają pH wody morskiej, stężenie jonów węglanowych i stany nasycenia biologicznie ważnych minerałów węglanu wapnia. Te reakcje chemiczne są określane jako” zakwaszenie oceanów „lub” OA ” w skrócie. Minerały węglanu wapnia są budulcem szkieletów i muszli wielu organizmów morskich. Na obszarach, gdzie obecnie większość życia gromadzi się w oceanie, woda morska jest przesycona minerałami węglanu wapnia. Oznacza to, że istnieje obfity budulec dla zwapniających organizmów do budowy ich szkieletów i muszli. Jednak ciągłe zakwaszenie oceanu powoduje, że wiele części Oceanu staje się niedosyconych tymi minerałami, co prawdopodobnie wpływa na zdolność niektórych organizmów do produkcji i utrzymania ich muszli.
od początku rewolucji przemysłowej pH powierzchniowych wód oceanicznych spadło o 0,1 jednostki pH. Ponieważ skala pH, podobnie jak Skala Richtera, jest logarytmiczna, zmiana ta oznacza około 30-procentowy wzrost kwasowości (więcej informacji można znaleźć na stronie ph primer). Przyszłe prognozy wskazują, że oceany będą nadal absorbować dwutlenek węgla, co jeszcze bardziej zwiększy kwasowość oceanów. Szacunki przyszłych poziomów dwutlenku węgla, oparte na zwykłych scenariuszach emisji, wskazują, że pod koniec tego wieku wody powierzchniowe Oceanu mogą mieć poziom kwasowości prawie 150 procent wyższy, co skutkuje pH, którego oceany nie doświadczały od ponad 20 milionów lat.
oczekuje się, że skutki biologiczne
zakwaszenie oceanów wpłynie w różnym stopniu na gatunki oceaniczne. Fotosyntetyczne glony i trawy morskie mogą korzystać z wyższych warunków CO2 w oceanie, ponieważ wymagają CO2, aby żyć tak jak rośliny na lądzie. Z drugiej strony badania wykazały, że niższe środowiskowe Stany nasycenia węglanem wapnia mogą mieć dramatyczny wpływ na niektóre gatunki zwapniające, w tym ostrygi, małże, jeżowce, koralowce płytkie, koralowce głębinowe i plankton wapienny. Obecnie ponad miliard ludzi na całym świecie polega na żywności z oceanu jako głównym źródle białka. Tak więc zarówno miejsca pracy, jak i bezpieczeństwo żywnościowe w USA i na całym świecie zależą od ryb i skorupiaków w naszych oceanach.
Pteropody
pteropod, lub „morski motyl”, jest małym morskim stworzeniem o wielkości małego grochu. Pteropody są zjadane przez organizmy o różnych rozmiarach od małego kryla po wieloryby i są źródłem pożywienia dla młodocianych łososi z północnego Pacyfiku. Poniższe zdjęcia pokazują, że powłoka pteropoda rozpuszcza się w ciągu 45 dni po umieszczeniu w wodzie morskiej o pH i poziomie węglanu przewidywanym na rok 2100. Zdjęcie: David Liittschwager / National Geographic Stock. Użyte za pozwoleniem. Wszelkie prawa zastrzeżone. National Geographic Images.
Skorupiaki
W ostatnich latach odnotowano prawie całkowite niepowodzenia w rozwoju ostryg zarówno w zakładach akwakultury, jak i naturalnych ekosystemach na Zachodnim Wybrzeżu. Te awarie ostryg larwalnych wydają się być skorelowane z naturalnie występującymi zdarzeniami upwellingowymi, które powodują niskie pH wody niedosycone w aragonicie, a także inne zmiany jakości wody w środowiskach przybrzeżnych. Niższe wartości pH występują naturalnie na zachodnim wybrzeżu podczas upwellingu, ale ostatnie obserwacje wskazują, że antropogeniczny CO2 przyczynia się do sezonowego zaniżania nasycenia. Niskie pH może być czynnikiem obecnej niewydolności reprodukcyjnej ostryg; jednak potrzebne są dalsze badania, aby oddzielić potencjalne efekty zakwaszenia od innych czynników ryzyka, takich jak epizodyczny napływ słodkiej wody, wzrost patogenu lub niski rozpuszczony tlen. Przedwczesne jest stwierdzenie, że zakwaszenie jest odpowiedzialne za ostatnie awarie ostryg, ale zakwaszenie jest potencjalnym czynnikiem obecnego kryzysu dla tej branży o wartości 100 milionów dolarów rocznie, co skłania do nowej współpracy i przyspieszonych badań nad zakwaszaniem oceanów i potencjalnymi skutkami biologicznymi.
Zdjęcie: świeżo zebrane ostrygi z Yaquina Bay, Oregon (źródło: NOAA)
Koral
wiele organizmów morskich, które produkują skorupy lub szkielety węglanu wapnia, ma negatywny wpływ na zwiększenie poziomu CO2 i zmniejszenie pH w wodzie morskiej. Na przykład wykazano, że zwiększenie zakwaszenia oceanów znacznie zmniejsza zdolność koralowców budujących rafy do produkcji szkieletów. W niedawnym artykule biolodzy koralowi donieśli, że zakwaszenie oceanów może zagrozić udanemu zapłodnieniu, osadzie larw i przetrwaniu koralowca Elkhorn, zagrożonego gatunku. Wyniki tych badań sugerują, że zakwaszenie oceanów może poważnie wpłynąć na zdolność raf koralowych do regeneracji po zakłóceniach. Inne badania wskazują, że pod koniec tego wieku rafy koralowe mogą ulegać erozji szybciej niż można je odbudować. Może to zagrozić długoterminowej żywotności tych ekosystemów i być może wpłynąć na szacowany milion gatunków, które zależą od siedliska raf koralowych.
zakwaszenie oceanów: pojawiający się globalny Problem
zakwaszenie oceanów to pojawiający się globalny problem. W ciągu ostatniej dekady społeczność ocean science skupiła się na badaniu potencjalnych skutków zakwaszenia oceanów. Ponieważ ciągłe wysiłki na rzecz monitorowania zakwaszenia oceanów na całym świecie dopiero się rozpoczynają, obecnie nie można dokładnie przewidzieć, w jaki sposób skutki zakwaszenia oceanów będą kaskadowo przebiegać w całym morskim łańcuchu pokarmowym i wpływać na ogólną strukturę ekosystemów morskich. Wraz z przyspieszającym tempem zakwaszania oceanów naukowcy, menedżerowie zasobów i decydenci dostrzegają pilną potrzebę wzmocnienia nauki jako podstawy do podejmowania trafnych decyzji i podejmowania działań.
zobacz poniższe linki, aby dowiedzieć się więcej o zakwaszeniu oceanów i rodzaju badań, w które zaangażowana jest nasza grupa.