Anglies dioksidas yra įprastos atmosferoje esančios dujos. Įprastai Žemės anglies ciklas palaiko natūralią anglies dioksido pusiausvyrą atmosferoje, sausumoje ir vandenyne, nes "kvėpuoja planeta". Tačiau dėl žmogaus veiklos - iškastinio kuro išmetimo - anglies ciklo pusiausvyra pažeidžiama ir dėl to keičiasi klimatas, didėja šiltnamio efektas ir rūgštėja vandenynai.
Taigi, norint suprasti vandenynų rūgštėjimo pasekmes, pirmiausia reikia prisiminti anglies ciklą. Apie tai rašiau čia1.
Šiltnamio efektas sudaro sąlygas gyvybei Žemėje, nes sulaiko šilumą atmosferoje ir šildo planetą. Kaip jis veikia, parodžiau čia1. Tačiau, nepaisant to, kad tai svarbu, didėjantis anglies dioksido kiekis pavertė tai problema.
Tačiau ne visas anglies dioksido perteklius lieka atmosferoje. Mokslininkai apskaičiavo, kad vandenynai sugeria trečdalį viso dėl žmogaus veiklos susidariusio anglies dioksido. Vandenynų iš atmosferos pašalinamas anglies dioksidas padeda atitolinti klimato kaitos mastą. Tačiau ši nauda turi savo kainą.
Anglies dioksidas ir vandenyno cheminė sudėtis
Ištirpęs jūros vandenyje, CO2 reaguoja su vandeniu (H2O) ir susidaro angliarūgštė (H2CO3): CO2 + H2O ↔ H2CO3. Anglies rūgštis greitai tirpsta ir susidaro H+ jonai (rūgštis) ir bikarbonatas HCO3- (bazė). Jūros vanduo natūraliai prisotintas kitos bazės - karbonato jonų (CO3-2), kurie veikia kaip antacidinė medžiaga, neutralizuojanti H+ ir sudaranti daugiau bikarbonato. Grynoji reakcija atrodo taip: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
Anglies dioksido absorbcija iš esmės keičia vandenyno cheminę sudėtį, sukeldama reakcijas, dėl kurių jūros vanduo tampa rūgštesnis - šis reiškinys vadinamas vandenynų rūgštėjimu. Iš tikrųjų vandenynas tapo beveik 30 proc. rūgštesnis nei pramonės eros pradžioje. Tai didesnis ir greitesnis pokytis, nei pastebėtas fosilijų įrašuose mažiausiai prieš 800 000 metų, t. y. iki stuburinių gyvūnų ir augalų atsiradimo fosilijose.
Kaip vandenynų rūgštėjimas paveiks jūrų gyvūniją, pavyzdžiui, žuvis, koralus ir vėžiagyvius?
Didėjant vandenilio jonų koncentracijai, vanduo tampa rūgštesnis. Be to, karbonatų jonų tampa mažiau.
Kai kurie papildomi vandenilio jonai reaguoja su karbonato jonais ir sudaro daugiau bikarbonato. Kai karbonatų tampa mažiau, šiems organizmams, pavyzdžiui, koralams ir moliuskams, sunkiau formuoti ir išlaikyti savo kiautus ir skeletus. Dėl padidėjusio rūgštingumo kai kurie karbonatiniai kiautai ir skeletai gali net ištirpti. Vandenilio jonai reaguoja su kietuoju kalcio karbonatu ir paverčia jį tirpiais bikarbonato ir kalcio jonais.
Tarp mažyčių augalų ir gyvūnų, sudarančių planktoną, gyvena mažytė jūros sraigė, vadinama pteropodu. Nepaisant mažo dydžio, pteropodai yra svarbus maisto šaltinis daugeliui rūšių, įskaitant žuvis, ruonius ir banginius. Tačiau pteropodai turi trapius kalcio karbonato kiautus, kurie yra pažeidžiami vandenynų rūgštėjimo. Atliekant keletą eksperimentų, pteropodų kiautai buvo patalpinti į jūros vandenį, kurio pH (rūgštingumas), kaip prognozuojama, bus Pietų vandenyne iki 2100 m. Per 48 valandas pteropodų kiautai pradėjo tirpti.
Tyrimų vizualizavimas
Vaizdiniai šaltiniai, pavyzdžiui, infografikos ir vaizdo įrašai, yra veiksmingas būdas perteikti mokslo žinias. Visus šiuos infografikus sukūriau naudodamas internetinę platformą "Mind the graph", kuri leidžia mokslininkams kurti patrauklią medžiagą.
Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Išskirtinis aukštos kokybės turinys apie veiksmingą vaizdinį
bendravimas mokslo srityje.
Lithuanian 
English 
Chinese 
Czech 
Dutch 
French 
German 
Italian 
Indonesian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Latvian 
Slovak