Ogljikov dioksid je običajen plin v ozračju. Običajno Zemljin ogljikov cikel ohranja naravno ravnovesje ogljika v ozračju, kopnem in oceanih z "dihanjem planeta". Vendar pa človek s svojimi dejavnostmi, kot so emisije fosilnih goriv, ruši ravnovesje ogljikovega cikla, kar povzroča podnebne spremembe, saj se povečuje učinek tople grede in zakisljevanje oceanov.
Da bi razumeli posledice zakisljevanja oceanov, je treba najprej obnoviti ogljikov cikel. O tem sem pisal tukaj1.
Učinek tople grede omogoča življenje na Zemlji, saj zadržuje toploto v ozračju in tako segreva planet. Kako deluje, sem pokazal tukaj.1. Kljub pomembnosti pa je zaradi naraščanja ogljikovega dioksida to postalo težava.
Vendar pa ves presežek ogljikovega dioksida ne ostane v ozračju. Znanstveniki ocenjujejo, da oceani absorbirajo tretjino vsega ogljikovega dioksida, ki nastane zaradi človekovih dejavnosti. Odstranjevanje ogljikovega dioksida iz ozračja s strani oceanov prispeva k upočasnitvi podnebnih sprememb. Vendar pa je ta prednost povezana s ceno.
Ogljikov dioksid in kemija oceanov
Ko je CO2 raztopljen v morski vodi, reagira z vodo (H2O) v ogljikovo kislino: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Ogljikova kislina se hitro raztopi in tvori ione H+ (kislina) in bikarbonat, HCO3- (baza). Morska voda je naravno nasičena z drugo bazo, karbonatnim ionom (CO3-2), ki deluje kot antacid in nevtralizira H+ ter tvori več bikarbonata. Neto reakcija je videti takole: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
Absorpcija ogljikovega dioksida korenito spreminja kemijsko sestavo oceanov, saj sproža reakcije, zaradi katerih je morska voda bolj kisla, kar imenujemo zakisljevanje oceanov. Ocean je dejansko postal za skoraj 30 odstotkov bolj kisel, kot je bil na začetku industrijske dobe. Gre za večjo in hitrejšo spremembo, kot jo je bilo mogoče opaziti v fosilnih zapisih, ki segajo vsaj 800 000 let nazaj, torej pred pojavom vretenčarjev in rastlin v fosilnih zapisih.
Kako bo zakisljevanje oceanov vplivalo na morsko življenje, kot so ribe, korale in školjke?
S povečevanjem koncentracije vodikovih ionov postaja voda bolj kisla. Poleg tega je karbonatnih ionov manj.
Nekaj dodatnih vodikovih ionov reagira s karbonatnimi ioni in tvori več bikarbonata. Ker je karbonata manj, imajo ti organizmi, kot so korale in školjke, večje težave pri gradnji in vzdrževanju svojih lupin in skeletov. Zaradi povečane kislosti se lahko nekatere karbonatne lupine in skeleti celo raztopijo. Vodikovi ioni reagirajo s trdnim kalcijevim karbonatom in ga pretvorijo v topen bikarbonat in kalcijeve ione.
Med mešanico drobnih rastlin in živali, ki sestavljajo plankton, živi droben morski polž, imenovan pteropod. Kljub svoji majhnosti so pteropodi pomemben vir hrane za številne vrste, vključno z ribami, tjulnji in kiti. Vendar imajo pteropodi občutljive lupine iz kalcijevega karbonata, ki so občutljive na zakisljevanje oceanov. V seriji poskusov so lupine pteropodov namestili v morsko vodo s pH (kislostjo), ki naj bi jo Južni ocean dosegel do leta 2100. V 48 urah so se lupine pteropodov začele raztapljati.
Vizualizacija vaše raziskave
Vizualni viri, kot so infografike in videoposnetki, so učinkovit način posredovanja znanosti. Vse te infografike sem ustvaril s spletno platformo Mind the graph, ki znanstvenikom omogoča ustvarjanje privlačnega gradiva.
Naročite se na naše novice
Ekskluzivna visokokakovostna vsebina o učinkovitih vizualnih
komuniciranje v znanosti.