Вуглекислий газ - поширений газ, присутній в атмосфері. Зазвичай вуглецевий цикл Землі підтримує природний баланс вуглецю в атмосфері, суші та океані завдяки "диханню планети". Однак людська діяльність у вигляді викидів викопного палива порушує баланс вуглецевого циклу, спричиняючи зміну клімату, посилюючи парниковий ефект та підкислення океану.

Отже, щоб зрозуміти наслідки підкислення океану, потрібно спочатку згадати вуглецевий цикл. Я писав про це тут1.

Парниковий ефект дозволяє життю на Землі, затримуючи тепло в атмосфері, зігрівати планету. Я показав, як це працює тут1. Однак, незважаючи на його важливість, збільшення кількості вуглекислого газу перетворило його на проблему.

Але не весь надлишок вуглекислого газу залишається в атмосфері. За оцінками вчених, океани поглинають третину всього вуглекислого газу, виробленого людською діяльністю. Видалення океаном вуглекислого газу з атмосфери допомагає затримати темпи зміни клімату. Однак за цю користь доводиться платити.

Почніть користуватися Mind The Graph прямо зараз безкоштовно!

Вуглекислий газ і хімія океану

Після розчинення в морській воді CO2 реагує з водою (H2O), утворюючи вугільну кислоту: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. Вугільна кислота швидко розчиняється, утворюючи іони H+ (кислота) і бікарбонат HCO3- (основа). Морська вода природно насичена іншою основою, карбонат-іоном (CO3-2), який діє як антацид, нейтралізуючи H+, утворюючи більше бікарбонату. Чиста реакція виглядає наступним чином: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-

підкислення океану 2

Поглинання вуглекислого газу докорінно змінює хімічний склад океану, запускаючи реакції, які роблять морську воду більш кислою - явище, яке називається підкислення океану. Фактично, океан став майже на 30 відсотків більш кислотним, ніж на початку індустріальної ери. Ця зміна є більшою і швидшою, ніж ті, що спостерігалися у викопних рештках щонайменше 800 000 років тому, до появи хребетних тварин і рослин у викопних рештках.

підкислення океану
Створюйте ефективні наукові цифри за лічені хвилини

Як підкислення океану вплине на морське життя, зокрема на рибу, корали та молюсків?

Зі збільшенням концентрації іонів водню вода стає більш кислою. Крім того, карбонатні іони стають менш поширеними.

Деякі з додаткових іонів водню реагують з іонами карбонату, утворюючи більше бікарбонату. Коли карбонату стає менше, цим організмам, таким як корали та молюски, стає важче будувати та підтримувати свої мушлі та скелети. Підвищена кислотність може навіть призвести до розчинення деяких карбонатних черепашок і скелетів. Іони водню реагують з твердим карбонатом кальцію і перетворюють його на розчинний бікарбонат та іони кальцію.

Серед суміші крихітних рослин і тварин, що складають планктон, живе крихітний морський равлик, який називається птеропод. Незважаючи на свій маленький розмір, птероподи є важливим джерелом їжі для багатьох видів, включаючи рибу, тюленів і китів. Але птероподи мають тендітну черепашку з карбонату кальцію, яка вразлива до закислення океану. У серії експериментів черепашки птероподів поміщали в морську воду з рівнем pH (кислотності), який прогнозується для Південного океану до 2100 року. Протягом 48 годин черепашки птероподів почали розчинятися.

Отримайте видимість з урахуванням графіка

Візуалізація ваших досліджень

Візуальні ресурси, такі як інфографіка та відео, є потужним способом комунікації науки. Я створив усі ці інфографіки за допомогою Mind the graph - онлайн-платформи, яка дозволяє науковцям створювати привабливі матеріали.

  1. Кругообіг вуглецю та парниковий ефект - наукова інфографіка.

Схожі статті
logo-subscribe

Підпишіться на нашу розсилку

Ексклюзивний високоякісний контент про ефективну візуальну
комунікація в науці.

- Ексклюзивний путівник
- Поради щодо дизайну
- Наукові новини та тенденції
- Підручники та шаблони