Въглеродният диоксид е често срещан газ в атмосферата. Обикновено въглеродният цикъл на Земята поддържа естествения баланс на въглерода в атмосферата, сушата и океана чрез "дишането на планетата". Въпреки това човешките дейности, като например изхвърлянето на изкопаеми горива, нарушават баланса на въглеродния цикъл, което води до изменение на климата, като засилване на парниковия ефект и окисляване на океаните.
Така че, за да се разберат последиците от окисляването на океаните, първо трябва да се преразгледа въглеродният цикъл. Писах за това тук1.
Парниковият ефект позволява съществуването на живота на Земята, като задържа топлината в атмосферата и затопля планетата. Показах как работи той тук1. Въпреки важността му обаче, увеличаването на въглеродния диоксид го превърна в проблем.
Но не целият излишен въглероден диоксид остава в атмосферата. Учените смятат, че океаните са абсорбирали една трета от целия въглероден диоксид, произведен от човешката дейност. Отстраняването на въглеродния диоксид от атмосферата от страна на океана спомага за забавяне на степента на изменение на климата. Това предимство обаче има своята цена.
Въглеродният диоксид и химията на океана
След като се разтвори в морската вода, CO2 реагира с вода (H2O), образувайки въглеродна киселина: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Въглеродната киселина се разтваря бързо, като образува йони H+ (киселина) и бикарбонат, HCO3- (основа). Морската вода е естествено наситена с друга основа, карбонатен йон (CO3-2), който действа като антиацид, за да неутрализира H+, образувайки повече бикарбонат. Чистата реакция изглежда по следния начин: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
Поглъщането на въглероден диоксид променя из основи химическия състав на океана, като предизвиква реакции, които правят морската вода по-кисела - явление, наречено окисляване на океана. Всъщност океанът е станал с близо 30 % по-кисел, отколкото е бил в началото на индустриалната епоха. Това е по-голяма и по-бърза промяна, отколкото се наблюдава във фосилните записи, датиращи от поне 800 000 години назад, преди появата на гръбначните животни и растенията във фосилните записи.
Как ще се отрази окисляването на океаните върху морските обитатели, като риби, корали и ракообразни?
С увеличаване на концентрацията на водородните йони водата става по-кисела. Освен това карбонатните йони стават по-малко.
Някои от допълнителните водородни йони реагират с карбонатните йони, за да образуват повече бикарбонат. Тъй като карбонатът става по-малко, тези организми, като коралите и мидите, изпитват по-големи трудности при изграждането и поддържането на своите черупки и скелети. Повишената киселинност може дори да доведе до разтваряне на някои карбонатни черупки и скелети. Водородните йони реагират с твърдия калциев карбонат и го превръщат в разтворими бикарбонатни и калциеви йони.
Сред смесицата от дребни растения и животни, които съставляват планктона, живее малък морски охлюв, наречен птеропод. Въпреки малкия си размер птероподите са важен източник на храна за много видове, включително риби, тюлени и китове. Но птероподите имат деликатни калциево-карбонатни черупки, които са уязвими от окисляването на океаните. В поредица от експерименти черупките на птероподите бяха поставени в морска вода с рН (киселинност), която се очаква да се запази в Южния океан до 2100 г. В рамките на 48 часа черупките на птероподите започват да се разтварят.
Визуализиране на вашето изследване
Визуалните ресурси като инфографики и видеоклипове са мощен начин за предаване на научна информация. Създадох всички тези инфографики с помощта на Mind the graph - онлайн платформа, която позволява на учените да създават атрактивни материали.
Абонирайте се за нашия бюлетин
Ексклузивно висококачествено съдържание за ефективни визуални
комуникация в областта на науката.
Bulgarian 
English 
Chinese 
Czech 
Dutch 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian 
Slovak