Oglekļa dioksīds ir atmosfērā bieži sastopama gāze. Parasti Zemes oglekļa cikls uztur dabisku oglekļa līdzsvaru atmosfērā, sauszemē un okeānā, pateicoties "planētas elpošanai". Tomēr cilvēka darbība, piemēram, fosilā kurināmā emisija, izjauc oglekļa cikla līdzsvaru, izraisot klimata pārmaiņas, jo palielinās siltumnīcas efekts un okeānu paskābināšanās.
Lai izprastu okeānu paskābināšanās sekas, vispirms ir jāatgādina oglekļa cikls. Par to es rakstīju šeit1.
Siltumnīcas efekts nodrošina dzīvību uz Zemes, aizturot siltumu atmosfērā un sasiltinot planētu. Es parādīju, kā tas darbojas, šeit1. Tomēr, neraugoties uz tās nozīmīgumu, oglekļa dioksīda palielināšanās to ir padarījusi par problēmu.
Taču ne viss oglekļa dioksīda pārpalikums paliek atmosfērā. Zinātnieki lēš, ka okeāni absorbē vienu trešdaļu no visa cilvēka darbības radītā oglekļa dioksīda. Okeāna veiktā oglekļa dioksīda aizvade no atmosfēras palīdz aizkavēt klimata pārmaiņu apmērus. Tomēr par šo ieguvumu ir jāmaksā.
Oglekļa dioksīds un okeāna ķīmija
Pēc izšķīdināšanas jūras ūdenī CO2 reaģē ar ūdeni (H2O), veidojot ogļskābi: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Ogļskābe strauji šķīst, veidojot H+ jonus (skābe) un bikarbonātu HCO3- (bāze). Jūras ūdens ir dabiski piesātināts ar citu bāzi, karbonāta jonu (CO3-2), kas darbojas kā antacīda, lai neitralizētu H+, veidojot vairāk bikarbonāta. Tīrā reakcija izskatās šādi: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
Oglekļa dioksīda absorbcija būtiski maina okeāna ķīmisko sastāvu, izraisot reakcijas, kuru rezultātā jūras ūdens kļūst skābāks - šo parādību sauc par okeāna paskābināšanos. Faktiski okeāns ir kļuvis par gandrīz 30 % skābāks nekā rūpniecības ēras sākumā. Šīs pārmaiņas ir lielākas un straujākas, nekā novērots fosilajos avotos vismaz 800 000 gadu senā pagātnē, pirms fosilajos avotos parādījās mugurkaulnieki un augi.
Kā okeāna paskābināšanās ietekmēs jūras dzīvi, piemēram, zivis, koraļļus un gliemenes?
Palielinoties ūdeņraža jonu koncentrācijai, ūdens kļūst skābāks. Turklāt karbonātu jonu kļūst mazāk.
Daži no papildu ūdeņraža joniem reaģē ar karbonāta joniem, veidojot vairāk bikarbonāta. Tā kā karbonātu kļūst mazāk, šiem organismiem, piemēram, koraļļiem un gliemenēm, ir grūtāk veidot un saglabāt čaulas un skeletus. Paaugstināts skābums var pat izraisīt dažu karbonātu čaulu un skeletu izšķīšanu. Ūdeņraža joni reaģē ar cieto kalcija karbonātu un pārvērš to šķīstošā bikarbonātā un kalcija jonos.
Starp sīku augu un dzīvnieku maisījumu, kas veido planktonu, dzīvo arī sīks jūras gliemezis, ko sauc par pteropodu. Neraugoties uz to mazo izmēru, pteropodi ir svarīgs barības avots daudzām sugām, tostarp zivīm, roņiem un vaļiem. Taču pteropodiem ir trauslas kalcija karbonāta čaulas, kas ir jutīgas pret okeāna paskābināšanos. Veicot virkni eksperimentu, pteropodu čaulas tika ievietotas jūras ūdenī ar tādu pH (skābumu), kāds Dienvidu okeānā tiks prognozēts līdz 2100. gadam. Pteropodu čaulas 48 stundu laikā sāka šķīst.
Pētījuma vizualizēšana
Vizuālie resursi, piemēram, infografikas un videoklipi, ir efektīvs veids, kā informēt par zinātni. Es izveidoju visas šīs infografikas, izmantojot tiešsaistes platformu Mind the graph, kas ļauj zinātniekiem veidot pievilcīgus materiālus.
Abonēt mūsu biļetenu
Ekskluzīvs augstas kvalitātes saturs par efektīvu vizuālo
komunikācija zinātnē.
Latvian 
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 
Lithuanian 
Slovak