AWI - Институт Алфред Вегнер

Море за съхранение на въглерод

През последните 200 години океаните са поели повече от една четвърт от създадения от човека атмосферен въглероден диоксид. Без този естествен резервоар концентрацията на парникови газове в атмосферата би била много по-висока и температурата на земята би била значително по-топла. Но тази функция за съхранение има висока цена: от началото на индустриалната революция океаните са станали с почти 30 процента по-кисели.

Киселото не винаги е кисело

Със средно рН 8,2, морската вода обикновено е леко основна. През последните 200 години тази стойност е спаднала до 8,1. Тъй като стойностите на pH са логаритмично компресирани, това съответства на намаление с почти 30 процента. До 2100 г. се очаква рН на океаните да спадне с още 0,3 до 0,4 единици, което прави морската вода 100 до 150 процента по-кисела. Това не означава, че океаните всъщност са кисели, защото дори при стойности около 7,7 те остават основни, но - в относително изражение - те са по-кисели от преди.

По-кисела от природата

Стойността на pH на морската вода е подложена на естествени колебания. Стойността на pH може да се променя в зависимост от сезона и региона. Например в така наречените „места за шампанско“ големи количества въглероден диоксид излизат от естествени, вулканични източници. Следователно тези морски региони служат като прозорци в бъдещето. Защото те показват кои морски същества могат да се адаптират към ниска стойност на рН - и кои не.

Колкото по-студено, толкова по-кисело

Въглеродният диоксид се разтваря особено добре в студена вода. Ето защо подкисляването на океана напредва особено в полярните региони. Подкисляването на Северния ледовит океан може да означава, че още в средата на този век е налице твърде малко арагонит - важен строителен материал за варовикови черупки.

В лоша компания

Едно зло рядко идва само. В допълнение към подкисляването на океана, повишаването на температурата на водата и спада на нивата на кислород също принуждават морския живот да се адаптира към новите условия на живот. Смъртоносно трио. Защото, ако трите фактора работят заедно, живите същества в океана са особено чувствителни. Освен това морската среда често е замърсена и прекомерна.

Всеки реагира по свой начин

Не всички морски обитатели са еднакво чувствителни към падащите стойности на pH на морската вода. Например, докато варообразуващите организми вече достигат своите граници при ниски концентрации на въглероден диоксид, по-киселата вода почти няма ефект върху другите. Животните и растенията понякога се различават в рамките на един вид, поради което учените подозират, че някои поколения родители вече са успели да оборудват потомството си, за да се справят с предизвикателствата на подкисляването на океана - така наречения епигенетичен ефект.

Опасност в ранните етапи от живота

Подкисляването на океана е особено опасно за младите етапи от живота на морските животни, например в яйца или като ларви.Например, някои ларви вече не растат и не се развиват добре в кисела вода. За разлика от големите, те все още не са разработили всички вътрешни механизми на тялото, за да се предпазят успешно от външни влияния.

Деликатна кора от вар

Ако водата стане по-кисела, това е особено лоша новина за всички морски създания, които изграждат варовити черупки, като миди и птероподи. Защото отсега нататък те трябва да използват повече енергия за изграждане и поддържане на варовиковите си черупки. Една възможна последица: черупките им изтъняват или евентуално се разтварят и по този начин предлагат по-малка защита срещу хищници.

Твърде лек за дълбок транспорт

Ако стените на черупката на калцифициращите видове фитопланктон станат по-тънки и по-малки в по-кисела вода, това може да повлияе на целия морски резервоар с въглерод. Тъй като по-тънките черупки също са по-леки и отслабват. Този допълнителен баласт обаче досега кара дори черупките на най-малките живи същества да потъват в дълбините - а заедно с тях и въглеродът в корпусите им. По този начин въглеродът може да се съхранява на океанското дъно в продължение на хиляди години. Следователно подкисляването на океана може да доведе до значително по-малко пренасяне на въглерод в дълбините.

Рискова група за корали

Морските екосистеми с най-много видове, кораловите рифове, вече страдат в някои региони от прекалено топли и твърде кисели условия на живот. До края на този век само 30 процента от всички корали биха могли да разполагат с достатъчно строителни материали за своите скелети.
Това също има последици за нас, хората: 400 милиона души дължат своята храна и защита от бурни вълни на непокътнати преди коралови рифове.

Енергиен дефицит

Морските същества са в много близък контакт с водата, в която живеят. Ако стойността на pH на морската вода спадне, стойността на pH в телесните течности на повечето живи същества също спада и може да възникне киселинен дисбаланс. По-развитите организми като рибите могат да регулират киселинния си баланс в рамките на часове или дни. Това обаче струва енергия - а това може да липсва в други области, например растеж и възпроизводство.

Когато подкисляването ви изнерви

Рибите са относително нечувствителни към подкисляването на океана. Независимо от това, той може да повлияе на сензорните риби и по този начин да повлияе на поведението им. При лабораторни тестове рибите-клоуни плували към своите хищници, вместо да бягат. Учените също подозират, че подкисляването засяга зрението на рибите. Вашите ушни камъни, от друга страна, растат добре в по-кисела вода - това може да засили слуха и ориентацията или да ги обърка, тъй като те биха могли да надценят разстоянието на сигналите.

Усилена фотосинтеза

Не всички морски създания са чувствителни към падащото рН. Морски треви, макроводорасли и фитопланктон, които не образуват варовита обвивка, всъщност се възползват. От една страна, те живеят главно в крайбрежните райони, които по естествен начин са обект на колебания в рН. От друга страна, допълнителният въглероден диоксид се използва за фотосинтеза. Морските треви, например, могат дори да имат положителен ефект върху химията в околните води чрез тяхното първично производство.

Учене от миналото

Океанът многократно се е подкислявал в миналото - често със сериозни последици, особено за калциращи организми. По време на последното събитие за вкисляване на океана преди 56 милиона години, много от кораловите видове от това време изчезнаха от моретата завинаги. От тези минали геоложки епохи учените могат да научат много за това как морският живот е реагирал на по-кисела вода. Стойността на рН обаче спада десет пъти по-бързо, отколкото в миналото.

Скъпи последици

Последиците от подкисляването на океана само за корали и миди ще струват 1000 милиарда щатски долара. Учените са изчислили това с помощта на прогнози.

Само един изход

Има само един ефективен начин за борба с подкисляването на океана: ние хората трябва да намалим емисиите на въглероден диоксид. Но дори да успеем да спрем всички емисии за една нощ, океанът ще отнеме хиляди години, за да се възстанови напълно.

Компакт за знания: Информационни бюлетини AWI

Последици за европейския климат

Изменение на климата в Арктика

Изменение на климата и Южния океан

Изменение на климата и Северно море

Изменение на климата и океаните

Доставка в Арктика

Арктика и Антарктика - повече разлики, отколкото прилики?