Försurningsprocessen i havet kan utplåna allt marint liv

Redigerad och ändrad storlek på Yannis Papanastasopoulos, finns på Unsplash

När vi tänker på koldioxidutsläpp (CO2) kommer faktorer som växthuseffekten och den globala uppvärmningen att komma ihåg. Men klimatförändringar är inte det enda problemet som orsakas av överskott av koldioxid i atmosfären. Försurningsprocessen för havet är extremt farlig och kan avsluta det marina livet i slutet av seklet.

Försurning började sedan den första industriella revolutionen, i mitten av 1700-talet, då utsläppen av föroreningar ökade snabbt och avsevärt tack vare installationen av industrier i hela Europa. Eftersom pH-skalan är logaritmisk kan en liten minskning av detta värde representera, i procent, stora variationer i surhet. Således är det möjligt att säga att havens surhet har ökat med 30% sedan den första industriella revolutionen.

Men hur händer denna process? Studier visar att genom historien har 30% av koldioxidutsläpp från mänsklig handling hamnat i havet. När vatten (H2O) och gas möts bildas kolsyra (H2CO3) som dissocieras i havet och bildar karbonat (CO32-) och vätejoner (H +).

Surhetsnivån ges av mängden H + -joner som finns i en lösning - i detta fall havsvatten. Ju större utsläpp, desto större antal H + -joner som bildas och desto surare blir haven.

Skador orsakade av försurning av haven

Varje typ av förändring, hur liten som helst, kan drastiskt förändra miljön. Förändringar i temperatur, klimat, regnnivå eller till och med antalet djur kan orsaka en total miljöobalans. Detsamma kan sägas om förändringen i pH (index som indikerar nivån av alkalinitet, neutralitet eller surhet hos en vattenlösning) av haven.

Preliminära studier indikerar att försurning av haven direkt påverkar förkalkningsorganismer, såsom vissa typer av skaldjur, alger, koraller, planktoner och blötdjur, vilket hindrar deras förmåga att bilda skal, vilket leder till att de försvinner. I normala mängder koldioxidabsorption i havet föredrar kemiska reaktioner användningen av kol vid bildandet av kalciumkarbonat (CaCO3), som används av flera marina organismer vid förkalkning. Den intensiva ökningen av CO2-koncentrationer i atmosfären orsakar dock en minskning av pH i havsvatten, vilket slutar ändra riktningen för dessa reaktioner, vilket får karbonatet i marina miljöer att binda med H + -joner, vilket gör det mindre tillgängligt för bildandet av kalciumkarbonat, viktigt för utvecklingen av förkalkande organismer.

Minskningen i förkalkningshastigheter påverkar till exempel det ursprungliga livsstadiet för dessa organismer, såväl som deras fysiologi, reproduktion, geografiska fördelning, morfologi, tillväxt, utveckling och livslängd. Dessutom påverkar det toleransen mot förändringar i temperaturen i havsvattnet, vilket gör marina organismer mer känsliga och stör distributionen av arter som redan är känsligare. Miljöer som naturligt har höga koldioxidkoncentrationer, såsom hydrotermiska vulkanregioner, är demonstrationer av framtida marina ekosystem: de har låg biologisk mångfald och ett stort antal invasiva arter.

En annan konsekvens av förlusten av biologisk mångfald i marina ekosystem är erosionen av kontinentala hyllor, som inte längre kommer att innehålla koraller för att fixera sediment. Det uppskattas att cirka 70% av korallvattenkorallerna år 2100 kommer att utsättas för frätande vatten.

Å andra sidan pekar annan forskning i motsatt riktning och säger att vissa mikroorganismer drar nytta av denna process. Detta beror på det faktum att försurning av haven också har en konsekvens som för vissa marina mikroorganismer är positiv. Minskningen i pH förändrar lösligheten för vissa metaller, såsom Iron III, som är ett viktigt mikronäringsämne för plankton, vilket gör det mer tillgängligt, vilket gynnar en ökning av primärproduktionen, vilket genererar en större överföring av CO2 till haven. Dessutom producerar fytoplankton en komponent som kallas dimetylsulfid. När det släpps ut i atmosfären bidrar detta element till bildandet av moln, som reflekterar solens strålar och styr den globala uppvärmningen. Denna effektdet är bara positivt tills absorptionen av koldioxid i havet minskar (på grund av mättnaden av denna gas i vattnet), en situation under vilken fytoplankton, på grund av den lägre tillförseln av Ferro III, kommer att producera mindre dimetylsulfid.

Mer ekonomiska förluster

Kort sagt kan vi säga att ökningen av koncentrationen av koldioxid i atmosfären slutar öka havsvattnets surhet och temperatur. Till en viss grad, som vi har sett, är detta positivt, eftersom det ökar lösligheten för Iron III som absorberas av fytoplankton för produktion av dimetylsulfid, vilket bidrar till att minimera den globala uppvärmningen. När denna punkt har övervunnits ändrar mättnaden av koldioxid som absorberas av den marina miljön, ökad vattentemperaturen, riktningen på kemiska reaktioner, vilket gör att mindre mängder av denna gas absorberas, vilket skadar förkalkningsorganismer och ökar koncentrationen av gasen i atmosfären. Denna ökning skulle i sin tur bidra till att intensifiera effekterna av den globala uppvärmningen. På detta sätt skapas en ond cirkel mellan havsförsurning och global uppvärmning.

Förutom alla de effekter som redan beskrivits, med en minskning av pH i havet, kommer det också att ha en ekonomisk inverkan, eftersom samhällen som förblir baserade på ekoturism (dykning) eller fiskeverksamhet kommer att skadas.

Försurning av havet kan också påverka den globala koldioxidmarknaden. Haven fungerar som en naturlig koldioxidavsättning, som bildas på grund av kalkstenorganismernas död. När försurning når bildandet av skal påverkar detta också den marina koldioxidutfällningen som bildas av dessa kalkstensorganismer. Således upphör kolet att lagras under långa perioder i haven och börjar koncentreras i större mängder i atmosfären. Detta innebär att länder måste bära konsekvenserna ekonomiskt.

Lättgörande teknik för försurning

Geoteknik har utvecklat några hypoteser för att avsluta detta problem. Det ena är att använda järn för att "befrukta" haven. På detta sätt skulle metallpartiklarna stimulera tillväxten av plankton, som kan absorbera CO2. När man dör skulle plankton ta koldioxid till havets botten och skapa en koldioxidavsättning.

Ett annat alternativ som föreslogs var tillsatsen av alkaliska ämnen i havets vatten för att balansera pH, såsom krossad kalksten. Enligt professor Jean-Pierre Gattuso, vid Frankrikes nationella forskningsbyrå, kan denna process endast vara effektiv i vikar med begränsat vattenutbyte med öppet hav, vilket skulle ge lokal lättnad, men det är inte praktiskt på global nivå , eftersom det förbrukar mycket energi och är ett dyrt alternativ.

I verkligheten bör koldioxidutsläpp vara fokus för diskussionen. Försurningsprocessen påverkar inte bara marint liv. Byar, städer och till och med länder är helt beroende av fiske och sjöturism. Problemen går långt bortom haven.

Skarp attityder blir alltmer nödvändiga. Från myndigheternas sida lagar om utsläppsnivåer och alltmer strikta inspektioner. För vår del minskar vi vårt koldioxidavtryck med små åtgärder, som att använda mer kollektivtrafik, främst i fordon som drivs av förnybara energikällor eller välja ekologiska livsmedel som kommer från jordbruk med låga koldioxidutsläpp. Men alla dessa val är bara möjliga om industrin ändrar sitt sätt att hantera naturresurser och också prioriterar produktionen av varor som använder hållbara råvaror.