El dióxido de carbono es un gas común presente en la atmósfera. Normalmente, el ciclo del carbono de la Tierra mantiene un equilibrio natural de carbono en la atmósfera, la tierra y el océano a través de la "respiración del planeta". Sin embargo, las actividades humanas como la emisión de combustibles fósiles están rompiendo el equilibrio del ciclo del carbono provocando el cambio climático, como el aumento del efecto invernadero y la acidificación de los océanos.
Así que, para entender las consecuencias de la acidificación de los océanos, primero hay que recapitular el ciclo del carbono. He escrito sobre ello aquí1.
El efecto invernadero permite la vida en la Tierra, al atrapar el calor en la atmósfera, calentando el planeta. Mostré cómo funciona aquí1. Sin embargo, a pesar de su importancia, el aumento del dióxido de carbono lo ha convertido en un problema.
Pero no todo el exceso de dióxido de carbono se queda en la atmósfera. Los científicos estiman que los océanos absorben un tercio de todo el dióxido de carbono producido por las actividades humanas. La eliminación del dióxido de carbono de la atmósfera por parte de los océanos contribuye a retrasar el alcance del cambio climático. Sin embargo, este beneficio tiene un coste.
El dióxido de carbono y la química del océano
Una vez disuelto en el agua de mar, el CO2 reacciona con el agua (H2O) para formar ácido carbónico: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. El ácido carbónico se disuelve rápidamente para formar iones H+ (un ácido) y bicarbonato, HCO3- (una base). El agua de mar está naturalmente saturada de otra base, el ion carbonato (CO3-2) que actúa como un antiácido para neutralizar el H+, formando más bicarbonato. La reacción neta es la siguiente CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
La absorción de dióxido de carbono está cambiando fundamentalmente la química del océano al desencadenar reacciones que hacen que el agua del mar sea más ácida, un fenómeno llamado acidificación del océano. De hecho, el océano se ha vuelto casi un 30% más ácido de lo que era al principio de la Era Industrial. Se trata de un cambio mayor y más rápido que el observado en el registro fósil que se remonta al menos a 800.000 años, antes de la aparición de vertebrados y plantas en el registro fósil.
¿Cómo afectará la acidificación del océano a la vida marina, como los peces, los corales y los mariscos?
A medida que aumenta la concentración de iones de hidrógeno, el agua se vuelve más ácida. Además, los iones carbonato se vuelven menos abundantes.
Algunos de los iones de hidrógeno extra reaccionan con los iones de carbonato para formar más bicarbonato. A medida que el carbonato se vuelve menos abundante, estos organismos, como los corales y las almejas, tienen más dificultades para construir y mantener sus conchas y esqueletos. El aumento de la acidez puede incluso provocar la disolución de algunas conchas y esqueletos de carbonato. Los iones de hidrógeno reaccionan con el carbonato cálcico sólido y lo convierten en bicarbonato soluble e iones de calcio.
Entre la mezcla de plantas y animales diminutos que componen el plancton vive un diminuto caracol marino llamado pterópodo. A pesar de su pequeño tamaño, los pterópodos son una importante fuente de alimento para muchas especies, como peces, focas y ballenas. Pero los pterópodos tienen delicadas conchas de carbonato cálcico que son vulnerables a la acidificación del océano. En una serie de experimentos, se colocaron caparazones de pterópodos en agua de mar con el pH (acidez) previsto para el Océano Austral en 2100. En 48 horas, los caparazones de los pterópodos comenzaron a disolverse.
Visualizar su investigación
Los recursos visuales, como las infografías y los vídeos, son una forma poderosa de comunicar la ciencia. He creado todas estas infografías utilizando Mind the graph, una plataforma online que permite a los científicos crear materiales llamativos.
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