Karbon dioksida adalah gas yang umum terdapat di atmosfer. Normalnya, siklus karbon bumi menjaga keseimbangan alami karbon di atmosfer, daratan, dan lautan melalui "pernapasan planet". Namun, aktivitas manusia seperti emisi bahan bakar fosil merusak keseimbangan siklus karbon yang menyebabkan perubahan iklim, seperti meningkatkan efek rumah kaca dan pengasaman laut.
Jadi, untuk memahami konsekuensi dari pengasaman laut, pertama-tama Anda perlu merekap siklus karbon. Saya menulis tentang itu di sini1.
Efek rumah kaca memungkinkan kehidupan di Bumi, dengan memerangkap panas di atmosfer, menghangatkan planet ini. Saya menunjukkan cara kerjanya di sini1. Namun demikian, meskipun penting, peningkatan karbon dioksida telah mengubahnya menjadi masalah.
Namun, tidak semua kelebihan karbon dioksida tetap berada di atmosfer. Para ilmuwan memperkirakan bahwa lautan menyerap sepertiga dari semua karbon dioksida yang dihasilkan oleh aktivitas manusia. Penyerapan karbon dioksida oleh lautan dari atmosfer membantu menunda laju perubahan iklim. Namun, manfaat ini harus dibayar mahal.
Karbon dioksida dan kimiawi lautan
Setelah dilarutkan dalam air laut, CO2 bereaksi dengan air (H2O) membentuk asam karbonat: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Asam karbonat larut dengan cepat untuk membentuk ion H+ (asam) dan bikarbonat, HCO3- (basa). Air laut secara alami jenuh dengan basa lain, ion karbonat (CO3-2) yang bertindak seperti antasida untuk menetralkan H+, membentuk lebih banyak bikarbonat. Reaksi bersihnya terlihat seperti ini: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
Penyerapan karbon dioksida secara fundamental mengubah kimiawi lautan dengan memicu reaksi yang membuat air laut menjadi lebih asam, sebuah fenomena yang disebut pengasaman laut. Faktanya, lautan telah menjadi hampir 30 persen lebih asam daripada pada awal Era Industri. Ini adalah perubahan yang lebih besar dan lebih cepat daripada yang terlihat dalam catatan fosil setidaknya 800.000 tahun yang lalu, sebelum munculnya vertebrata dan tanaman dalam catatan fosil.
Bagaimana dampak pengasaman laut terhadap kehidupan laut seperti ikan, karang, dan kerang?
Saat konsentrasi ion hidrogen meningkat, air menjadi lebih asam. Selain itu, ion karbonat menjadi lebih sedikit.
Beberapa ion hidrogen ekstra bereaksi dengan ion karbonat untuk membentuk lebih banyak bikarbonat. Ketika karbonat menjadi kurang berlimpah, organisme ini, seperti karang dan kerang, mengalami lebih banyak kesulitan dalam membangun dan mempertahankan cangkang dan kerangka mereka. Peningkatan keasaman bahkan dapat menyebabkan beberapa cangkang dan kerangka karbonat larut. Ion hidrogen bereaksi dengan kalsium karbonat padat dan mengubahnya menjadi ion bikarbonat dan kalsium yang dapat larut.
Di antara campuran tumbuhan dan hewan kecil yang membentuk plankton, hiduplah siput laut kecil yang disebut pteropoda. Meskipun ukurannya kecil, pteropoda merupakan sumber makanan penting bagi banyak spesies, termasuk ikan, anjing laut, dan paus. Namun, pteropoda memiliki cangkang kalsium karbonat yang halus yang rentan terhadap pengasaman laut. Dalam serangkaian percobaan, cangkang pteropoda ditempatkan di air laut pada pH (keasaman) yang diproyeksikan untuk Samudra Selatan pada tahun 2100. Dalam waktu 48 jam, cangkang pteropoda mulai larut.
Memvisualisasikan penelitian Anda
Sumber daya visual seperti infografik dan video adalah cara yang ampuh untuk mengomunikasikan sains. Saya membuat semua infografis ini menggunakan Mind the graph, sebuah platform online yang memungkinkan para ilmuwan membuat materi yang menarik.
Berlangganan buletin kami
Konten eksklusif berkualitas tinggi tentang visual yang efektif
komunikasi dalam sains.