Okyslenie oceánov znamená proces kyslosti oceánov našej planéty v dôsledku globálneho zvýšenia emisií oxidu uhličitého.
Od priemyselnej revolúcie odborníci odhadujú, že oceány Zeme absorbujú viac ako štvrtinu oxidu uhličitého v atmosfére (CO2) uvoľňovaného spaľovaním fosílnych palív. Po rozpustení oxidu uhličitého v oceáne prechádza rad chemických reakcií, ktoré zvyšujú koncentráciu iónov vodíka a súčasne znižujú pH a minerály uhličitanu - proces nazývaný acidifikácia oceánov.
Štúdie ukázali, že acidifikácia oceánov by mohla mať dramatické následky na morský život a spoločenstvá, ktorých živobytie závisí od zdrojov nášho oceánu.
Čo spôsobuje okyslenie oceánu?
Keď sa oxid uhličitý z atmosféry rozpustí v morskej vode, vytvára kyselinu uhličitú a uvoľňuje ióny vodíka. Kyslosť alebo zásaditosť je určená počtom vodíkových iónov (H +) rozpustených vo vode a meria sa pomocou stupnice pH. Tieto vodíkové ióny sa viažu s dostupnými uhličitanovými iónmi (CO3-) za vzniku hydrogenuhličitanu (HCO3-), čím sa vyčerpáva dostupný uhličitan v oceánoch. To je veľký problém, pretože menej uhličitanov v oceánoch sťažuje kalcifikujúcim bytostiam, ako sú koraly, mušle, morské ježovky alebo planktón, vytvorenie škrupín alebo kostrov uhličitanu vápenatého (CaCO3).
„Práve teraz uvoľňujeme do atmosféry ročne asi 10 miliárd ton uhlíka a zhruba dve a pol miliardy ton z toho ide do oceánu,“ povedal Scott Doney, profesor environmentálnych vied na univerzite vo Virgínii. Science.
Od industrializácie, ktorá sa začala pred viac ako 200 rokmi, sa pH povrchových vôd oceánov znížilo o 0,1 jednotky. To sa nemusí zdať ako veľa, ale pH je logaritmické, čo znamená, že každá jednotka predstavuje desaťnásobné zvýšenie kyslosti. Toto 0,1 predstavuje zhruba 30% zvýšenie kyslosti. Odhaduje sa, že do konca storočia môže pH klesnúť o 0,4 jednotky, ak budú globálne emisie pokračovať s prístupom „ako je obvyklé“, podľa Medzivládneho panelu pre zmenu podnebia.
Vedci v skutočnosti zistili, že naše oceány sú za posledných 300 miliónov rokov kyslejšie rýchlejšie ako kedykoľvek predtým - obdobie pokrývajúce štyri hromadné vyhynutia.
„Až do konca 50. rokov sa ľudia obávali, že oceán bude brať všetok tento uhlík,“ povedal Doney. „Vedeli sme, že by to zmenilo chémiu morskej vody, ale až koncom 90. rokov sme vedeli, aké citlivé organizmy majú na okyslenie oceánov.“
Čo okyslenie oceánov robí pre koralové a iné morské životy
Bohužiaľ, mnoho organizmov najcitlivejších na okyslenie oceánov tvorí základ ekologického potravinového pásu v oceánskych prostrediach. Ohrozenie týchto druhov ohrozuje ešte väčšie množstvo morského života a následne spoločenstvá, ktoré sa spoliehajú na kedysi bohaté zdroje oceánu. Zvieratá ako koraly, ktoré už sú ohrozené stúpajúcimi teplotami oceánov, sú vystavené nebezpečenstvu acidifikácie oceánov. Štúdie preukázali, že zvyšujúca sa acidifikácia oceánov má negatívny vplyv na schopnosť mnohých druhov koralov pestovať svoje vápnikové kostry.
Na druhej strane štúdie ukázali, že drobné kalcifikujúce fytoplanktóny nazývané kokokolitophory dočasne využívajú meniace sa podnebie. Tieto jednobunkové zvieratá podobné rastlinám žijú v horných vrstvách pozemských oceánov v hojnosti a vďaka fotosyntéze absorbujú slnečné svetlo a oxid uhličitý. Coccolithophores sú známe krásnymi a zložitými mikroskopickými doskami brnenia, ktoré tvoria z uhličitanu vápenatého, nazývaného kokokolity. Drobné riasy sú primárnymi vápenaticami našich oceánov a sú dôležitými prispievateľmi do uhlíkového cyklu Zeme. Keď zomrú kokcitu, ich kalcitové plevy klesajú na morské dno a ukladajú uhlík.
„V posledných niekoľkých desaťročiach sa nárast oxidu uhličitého odlišne uprednostňoval kokcitolofóry, pretože ich fotosyntetický systém ešte nebol nasýtený a že ďalšia energia sa premietla do vyšších mier rastu,“ uviedla výskumníčka Centra pre Saru Rivero-Calle. Marine Science na University of North Carolina, Wilmington. „Keď však úrovne oxidu uhličitého dosiahnu určitú hranicu, ich miera rastu sa prestane zvyšovať, pretože budú musieť presmerovať viac energie na kalcifikáciu na rozdiel od rastu a delenia. pH spojené s okyslením oceánov im nakoniec sťaží usadzovanie. ““
Ako ovplyvňuje acidifikácia oceánov ľudí?
„Koraly sú to, čo nazývame základným druhom, pretože vytvárajú prostredie, v ktorom žijú iné organizmy. Ak sa koraly posunú alebo zmení, ovplyvnia to všetkých,“ povedal Doney. A to zahŕňa aj ľudí.
"Koraly sú obzvlášť dôležité pre rozvojový svet. Mnoho malých pobrežných a ostrovných krajín sa spolieha na koralové útesy, pokiaľ ide o ich zásobovanie potravinami a príjem, ktorý generujú prostredníctvom rekreácie a cestovného ruchu," uviedol. „Prítomnosť koralov tiež chráni ich pobrežia pred búrkami a vlnami, takže ak tieto útesy začnú erodovať, táto ochrana klesne.“
Účinky acidifikácie oceánov nie sú rovnaké. Niektoré regióny a organizmy budú postihnuté vo väčšej miere a skôr ako iné. Mnohé pobrežné vody už zažívajú negatívne účinky okysľovania oceánov. Rieky môžu privádzať znečistené a kyslejšie vody do pobrežného prostredia, čo zvyšuje stres. Zvýšenie hladiny oceánu, kde prúdy privádzajú chladnejšie vody s vyššími koncentráciami oxidu uhličitého z hlbín oceánu na povrch, tiež zvyšuje účinky okysľovania oceánov v pobrežných vodách.
Tiché severozápadné a severovýchodné pobrežie Spojených štátov sú zvlášť ohrozené, uviedol Doney. Tieto regióny majú priemysel mäkkýšov v miliónoch dolárov, ktorí na prvý pohľad vidia účinky lokalizovanej acidifikácie. Oysterské farmy na tichomorskom severozápade zaznamenali veľké výrobné zlyhania po tom, čo sa miliardy kyslín lariev ustríc rozpustených po okyslení oceánov. Ohrozený lov lososa v tejto oblasti môže byť tiež nebezpečný, pretože je známe, že v kyslých podmienkach sa mušle lastúrnikov nazývaných pteropody (hlavný zdroj potravy pre juvenilného lososa) rozpúšťajú.
Či už ste mikroskopický fytoplanktón na mori alebo ľudská bytosť milujúca pôdu, je veľmi pravdepodobné, že okyslenie oceánov ovplyvní váš život z dlhodobého hľadiska. Zlá správa je, že naše oceány sa budú naďalej kyslejšie, ako budú globálne emisie oxidu uhličitého pokračovať.
"Náš najlepší prípad je, ak stabilizujeme naše emisie uhlíka. Momentálne sme v našej atmosfére asi 410 ppm oxidu uhličitého," uviedol Doney - úroveň, ktorá by nakoniec umožnila okyslenie oceánov. "Najhorší prípad je, že neznižujeme emisie uhlíka a acidifikácia naďalej rastie," uviedol. „Určité hranice dosiahnu ekosystémy tam, kde už nedokážu udržať krok.“
