החמצת האוקיאנוס מתייחסת לתהליך שהאוקיינוסים בכוכב הלכת שלנו הופכים לחומציים יותר בגלל הגידול העולמי בפליטת הפחמן הדו-חמצני.
מאז המהפכה התעשייתית, מעריכים מומחים כי האוקיינוסים של כדור הארץ ספגו יותר מרבע מהפחמן הדו-חמצני האטמוספרי (CO2) ששוחרר משריפת דלקים מאובנים. לאחר האוקיאנוס, פחמן דו חמצני מומס עובר סדרה של תגובות כימיות המגבירות את ריכוז יוני המימן תוך הורדת רמת החומציות של האוקיינוס ומינרלים קרבונטיים - תהליך המכונה חומציות אוקיינוס.
מחקרים הראו כי לחמצת האוקיאנוס יכולות להיות השלכות דרמטיות על חיי הים ועל הקהילות שפרנסתן תלויה במשאבי האוקיינוס שלנו.
מה גורם להחמצת האוקיאנוס?
כאשר מומסים פחמן דו חמצני מהאטמוספרה במי ים, הוא יוצר חומצה פחמית ומשחרר יוני מימן. חומציות או אלקליות נקבעים על פי מספר יוני המימן (H +) המומסים במים ונמדדים לפי סולם ה- pH. יוני מימן אלה נקשרים ליוני קרבונט זמינים (CO3-) ויוצרים ביקרבונט (HCO3-), ומידלדלים את הקרבונט הזמין באוקיינוסים. זה עניין גדול מכיוון שפחות פחמתי באוקיינוסים מקשה על יצורים מסתיידים כמו אלמוגים, צדפות, קיפודי ים או פלנקטון ליצירת קליפות או שלדי סידן פחמתי (CaCO3).
"כרגע אנו משחררים כ -10 מיליארד טון פחמן בשנה לאטמוספירה וכ -2 מיליארד טון מזה נכנס לאוקיאנוס," אמר סקוט דוני, פרופסור למדעי הסביבה באוניברסיטת וירג'יניה, ל- Live מדע.
מאז החלה התיעוש לפני למעלה מ -200 שנה, pH של מי השטח של האוקיינוסים ירד ב -0.1 יחידות. זה אולי לא נראה כמו הרבה, אך pH הוא לוגריתמי, כלומר כל יחידה מייצגת עלייה פי עשרה בחומציות. 0.1 הוא בערך עלייה של 30% בחומציות. ההערכה היא כי בסוף המאה, pH עשוי לרדת ב 0.4 יחידות אם הפליטות העולמיות ימשיכו בגישה "עסקית כרגיל", על פי הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים.
למעשה, החוקרים גילו שהאוקיינוסים שלנו מתחילים להיות חומציים מהר יותר מאשר בכל עת ב -300 מיליון השנים האחרונות - תקופה המכסה ארבע הכחדות המוניות.
"כל הדרך לשנות החמישים דאגו לאנשים שהאוקיאנוס תופס את כל הפחמן הזה," אמר דוני. "ידענו שזה ישנה את הכימיה של מי הים, אבל לא ידענו עד סוף שנות ה -90 עד כמה אורגניזמים רגישים להחמצת האוקיאנוס."
מה עושה החמצת האוקיאנוס לאלמוגים ולחיים ימיים אחרים
לרוע המזל, רבים מהאורגניזמים הרגישים ביותר להחמצת האוקיאנוס מהווים את בסיס רשת המזון האקולוגית בסביבות אוקיינוס. איום מינים אלה מסכן מספר רב יותר של חיים ימיים בסכנה, ובתורם, הקהילות המסתמכות על המשאבים השופע של האוקיאנוס. בעלי חיים כמו אלמוגים, שכבר מאוימים על ידי עליית טמפרטורות האוקיאנוס, נמצאים בסיכון מיוחד להחמצת האוקיאנוס. מחקרים הראו כי הגדלת החמצת האוקיאנוס משפיעה לרעה על יכולתם של מינים רבים של האלמוגים לגדל את שלדי הסידן שלהם.
מצד שני, מחקרים הראו כי פיטופלנקטון זעיר ומרגיע, המכונה קוקוליתופורים, מנצלים באופן זמני את האקלים המשתנה. פריטים דמויי צמח חד-תאיים אלה חיים בשפע בשכבות העליונות של האוקיינוסים בכדור הארץ, ומשרים אור שמש ופחמן דו חמצני באמצעות פוטוסינתזה. קוקוליתופורים ידועים בלוחות השריון המיקרוסקופיים היפים והמורכבים שהם יוצרים מסידן פחמתי, הנקראים קוקוליתים. האצות הזעירות הן המסועדות העיקריות של האוקיינוסים שלנו ותורמות חשובות למחזור הפחמן של כדור הארץ. כאשר מתים קוקוליתופורים, קליפותיהם הסידניות שוקעות אל קרקעית הים ומניחים פחמן.
שרה ריברו-קייל, חוקרת במרכז ל"עשורים האחרונים, הגידול בפחמן הדו-חמצני העדיף באופן שונה את הקוקוליתופורים מכיוון שהמערכת הפוטוסינתטית שלהם עדיין לא הייתה רוויה, וכי אנרגיה נוספת שתורגמה לשיעורי צמיחה גבוהים יותר ". מדעי הים באוניברסיטת צפון קרוליינה, וילמינגטון. "אבל ברגע שרמות הפחמן הדו-חמצני יגיעו לסף מסוים, שיעורי הגידול שלהם יפסיקו להתגבר מכיוון שהם יצטרכו להסיט יותר אנרגיה להסתיידות לעומת צמיחה וחלוקה. במובן זה, הקוקוליתופורים אינם שונים בהרבה מהמעבים האחרים - הנמוכים רמת החומציות הקשורה להחמצת האוקיאנוס בסופו של דבר תקשה עליהם את ההסתיידות. "
איך החמצת האוקיאנוס משפיעה על בני אדם?
"אלמוגים הם מה שאנו מכנים מין יסודי מכיוון שהם מייצרים את בית הגידול בו חיים אורגניזמים אחרים. אם האלמוגים משתנים או משתנים, זה משפיע על כולם", אמר דוני. וזה כולל בני אדם.
"אלמוגים חשובים במיוחד לעולם המתפתח. הרבה מדינות חופי ים ואיים קטנים מסתמכים על שוניות אלמוגים על אספקת המזון שלהם וההכנסה שהם מפיקים באמצעות בילוי ותיירות", אמר. "נוכחות האלמוגים גם מגנה על קווי החוף שלהם מפני סערות וגלים, כך שאם השוניות האלה מתחילות להישחק, ההגנה הזו יורדת."
ההשפעות של החמצת האוקיאנוס אינן שוות. אזורים מסוימים ואורגניזמים יושפעו במידה רבה יותר ומוקדם יותר מאחרים. מי חוף רבים חווים כבר את ההשפעות השליליות של החמצת האוקיאנוס. נהרות יכולים להכניס מים מזוהמים וחומציים יותר לסביבות החוף, ולהוסיף לחץ נוסף. התקדמות אוקיינוס, שם זרמים מביאים מים קרים יותר עם ריכוזים גבוהים יותר של פחמן דו חמצני ממעמקי האוקיאנוס אל פני השטח, מגבירה גם את השפעות החמצת האוקיאנוס במי החוף.
דוניי אמר כי חופי צפון-מערב וצפון-מזרח אטלנטיקה של האוקיאנוס השקט של ארצות הברית הם בסיכון. באזורים אלה יש תעשיות רכיוב של מיליארדי דולרים הרואים ממקור ראשון את ההשפעות של החמצה מקומית. חוות הצדפות בצפון מערב האוקיאנוס השקט חוו כשלי ייצור גדולים לאחר שמיליארדי זחלי צדפות התפרקו מחמצת האוקיאנוס. דג הדגי הסלמון הפראי עלול להיות בסכנה מכיוון שידוע כי פגזים של חלזונות ימיים זעירים הנקראים pteropods (מקור עיקרי למזון לסלמון נעים) מתמוססים בתנאים חומציים.
בין אם אתה פיטופלנקטון מיקרוסקופי של הים או אדם חובב יבשה, סביר מאוד שהחמצת האוקיאנוס תשפיע על חייך בטווח הרחוק. החדשות הרעות הן שהאוקיינוסים שלנו ימשיכו להיות חומציים יותר ככל שייפלטו פליטת הפחמן הדו-חמצני העולמי.
"המקרה הטוב ביותר שלנו הוא אם אנו מייצבים את פליטת הפחמן שלנו. כרגע אנו עומדים על כ -410 חלקים למיליון פחמן דו חמצני באטמוספירה שלנו," אמר דוני - רמה שתאפשר להתייצב בסופו של דבר של החמצת האוקיאנוס. "המקרה הגרוע ביותר הוא שאנחנו לא מאטים את פליטת הפחמן וההחמצה ממשיכה לצמוח," אמר. "יהיה איזה סף שמערכות אקולוגיות יגיעו למקום בו הן כבר לא יכולות לעמוד בקצב."
