Συνέπειες της οξίνισης των ωκεανών στα θαλάσσια ζώα

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα κοινό αέριο που υπάρχει στην ατμόσφαιρα. Κανονικά, ο κύκλος του άνθρακα στη Γη διατηρεί μια φυσική ισορροπία του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, τη στεριά και τον ωκεανό μέσω της "αναπνοής του πλανήτη". Ωστόσο, οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η εκπομπή ορυκτών καυσίμων, διαταράσσουν την ισορροπία του κύκλου του άνθρακα προκαλώντας κλιματικές αλλαγές, όπως η αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου και η οξίνιση των ωκεανών.

Έτσι, για να κατανοήσουμε τις συνέπειες της οξίνισης των ωκεανών, πρέπει πρώτα να ανακεφαλαιώσουμε τον κύκλο του άνθρακα. Έγραψα γι' αυτό εδώ¹.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου επιτρέπει τη ζωή στη Γη, παγιδεύοντας τη θερμότητα στην ατμόσφαιρα, θερμαίνοντας τον πλανήτη. Έδειξα πώς λειτουργεί εδώ¹. Ωστόσο, παρά τη σημασία του, η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα το έχει μετατρέψει σε πρόβλημα.

Αλλά δεν παραμένει όλο το υπερβολικό διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι ωκεανοί απορρόφησαν το ένα τρίτο όλου του διοξειδίου του άνθρακα που παράγεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από τον ωκεανό από την ατμόσφαιρα συμβάλλει στην καθυστέρηση της έκτασης της κλιματικής αλλαγής. Ωστόσο, αυτό το όφελος έχει κόστος.

Ξεκινήστε να χρησιμοποιείτε το Mind The Graph τώρα δωρεάν!

Το διοξείδιο του άνθρακα και η χημεία του ωκεανού

Μόλις διαλυθεί στο θαλασσινό νερό, το CO2 αντιδρά με το νερό (H2O) σχηματίζοντας ανθρακικό οξύ: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Το ανθρακικό οξύ διαλύεται γρήγορα σχηματίζοντας ιόντα Η+ (οξύ) και διττανθρακικά, HCO3- (βάση). Το θαλασσινό νερό είναι φυσικά κορεσμένο με μια άλλη βάση, τα ανθρακικά ιόντα (CO3-2) που δρουν σαν αντιόξινο για να εξουδετερώσουν τα Η+, σχηματίζοντας περισσότερα διττανθρακικά. Η καθαρή αντίδραση έχει ως εξής: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-

Η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα αλλάζει ριζικά τη χημεία του ωκεανού, καθώς πυροδοτεί αντιδράσεις που καθιστούν το θαλασσινό νερό πιο όξινο, ένα φαινόμενο που ονομάζεται οξίνιση των ωκεανών. Στην πραγματικότητα, ο ωκεανός έχει γίνει σχεδόν 30% πιο όξινος από ό,τι ήταν στην αρχή της βιομηχανικής εποχής. Πρόκειται για μια αλλαγή μεγαλύτερη και ταχύτερη από ό,τι παρατηρείται στο αρχείο απολιθωμάτων που πηγαίνει πίσω τουλάχιστον 800.000 χρόνια, πριν από την εμφάνιση των σπονδυλωτών και των φυτών στο αρχείο απολιθωμάτων.

Δημιουργήστε αποτελεσματικά επιστημονικά στοιχεία σε λίγα λεπτά

Πώς θα επηρεάσει η οξίνιση των ωκεανών τη θαλάσσια ζωή, όπως τα ψάρια, τα κοράλλια και τα οστρακοειδή;

Καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου, το νερό γίνεται πιο όξινο. Εκτός αυτού, τα ανθρακικά ιόντα γίνονται λιγότερο άφθονα.

Ορισμένα από τα επιπλέον ιόντα υδρογόνου αντιδρούν με ανθρακικά ιόντα για να σχηματίσουν περισσότερα διττανθρακικά. Καθώς τα ανθρακικά άλατα λιγοστεύουν, οι οργανισμοί αυτοί, όπως τα κοράλλια και τα μύδια, δυσκολεύονται περισσότερο να κατασκευάσουν και να διατηρήσουν το κέλυφος και τον σκελετό τους. Η αυξημένη οξύτητα μπορεί ακόμη και να προκαλέσει τη διάλυση ορισμένων ανθρακικών κελυφών και σκελετών. Τα ιόντα υδρογόνου αντιδρούν με το στερεό ανθρακικό ασβέστιο και το μετατρέπουν σε διαλυτά διττανθρακικά και ιόντα ασβεστίου.

Ανάμεσα στο μείγμα μικροσκοπικών φυτών και ζώων που αποτελούν το πλαγκτόν ζει ένα μικροσκοπικό θαλάσσιο σαλιγκάρι που ονομάζεται πτερόποδο. Παρά το μικρό τους μέγεθος, τα πτερόποδα αποτελούν σημαντική πηγή τροφής για πολλά είδη, όπως ψάρια, φώκιες και φάλαινες. Αλλά τα πτερόποδα έχουν ευαίσθητα κελύφη ανθρακικού ασβεστίου που είναι ευάλωτα στην οξίνιση των ωκεανών. Σε μια σειρά πειραμάτων, τα κελύφη των πτερόποδων τοποθετήθηκαν σε θαλασσινό νερό με pH (οξύτητα) που προβλέπεται για τον Νότιο Ωκεανό μέχρι το 2100. Μέσα σε 48 ώρες, τα κελύφη των πτερόποδων άρχισαν να διαλύονται.

Αποκτήστε ορατότητα με το Mind The Graph

Οπτικοποίηση της έρευνάς σας

Οι οπτικοί πόροι, όπως τα infographics και τα βίντεο, είναι ένας ισχυρός τρόπος επικοινωνίας της επιστήμης. Δημιούργησα όλα αυτά τα infographics χρησιμοποιώντας το Mind the graph, μια διαδικτυακή πλατφόρμα που επιτρέπει στους επιστήμονες να δημιουργούν εντυπωσιακό υλικό.

Κύκλος του άνθρακα και φαινόμενο του θερμοκηπίου - Ένα επιστημονικό infographic.

Συνέπειες της οξίνισης των ωκεανών στα θαλάσσια ζώα

Το διοξείδιο του άνθρακα και η χημεία του ωκεανού

Πώς θα επηρεάσει η οξίνιση των ωκεανών τη θαλάσσια ζωή, όπως τα ψάρια, τα κοράλλια και τα οστρακοειδή;

Οπτικοποίηση της έρευνάς σας

Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο