Oceánská acidifikace označuje proces okyselování oceánů naší planety v důsledku globálního nárůstu emisí oxidu uhličitého.
Od průmyslové revoluce odborníci odhadují, že pozemské oceány absorbovaly více než čtvrtinu atmosférického oxidu uhličitého (CO2) uvolněného při spalování fosilních paliv. Jakmile se rozpuštěný oxid uhličitý dostane do oceánu, prochází řadou chemických reakcí, které zvyšují koncentraci vodíkových iontů a zároveň snižují pH oceánu a obsah uhličitanových minerálů – tento proces se nazývá okyselování oceánů.
Studie ukázaly, že okyselování oceánů může mít dramatické důsledky pro mořský život a komunity, jejichž živobytí závisí na zdrojích našeho oceánu.
Co způsobuje okyselování oceánů?
Když se oxid uhličitý z atmosféry rozpustí v mořské vodě, vytvoří kyselinu uhličitou a uvolní vodíkové ionty. Kyselost nebo zásaditost se určuje podle počtu vodíkových iontů (H+) rozpuštěných ve vodě a měří se pomocí stupnice pH. Tyto vodíkové ionty se vážou s dostupnými uhličitanovými ionty (CO3-) za vzniku hydrogenuhličitanu (HCO3-), čímž se vyčerpávají dostupné uhličitany v oceánech. To je velký problém, protože méně uhličitanů v oceánech ztěžuje kalcifikujícím živočichům, jako jsou koráli, mlži, mořští ježci nebo plankton, tvorbu jejich schránek nebo kostry z uhličitanu vápenatého (CaCO3).
„Právě teď vypouštíme do atmosféry asi 10 miliard tun uhlíku ročně a zhruba dvě a půl miliardy tun z toho jdou do oceánu,“ řekl Scott Doney, profesor environmentálních věd na Virginské univerzitě, pro Live Science.
Od začátku industrializace před více než 200 lety se pH povrchových vod oceánů snížilo o 0,1 jednotky. To se nemusí zdát mnoho, ale pH je logaritmické, což znamená, že každá jednotka představuje desetinásobné zvýšení kyselosti. Těchto 0,1 jednotky představuje zhruba 30% nárůst kyselosti. Podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu se odhaduje, že do konce století může pH klesnout o 0,4 jednotky, pokud budou globální emise pokračovat v dosavadním přístupu.
Vědci zjistili, že naše oceány se stávají kyselejšími rychleji než kdykoli za posledních 300 milionů let, což je období zahrnující čtyři masová vymírání.
„Už v 50. letech 20. století se lidé obávali, že oceán bude pohlcovat všechen ten uhlík,“ řekl Doney. „Věděli jsme, že se tím změní chemismus mořské vody, ale až do konce 90. let jsme nevěděli, jak citlivé jsou organismy na okyselování oceánů.“
Co okyselování oceánů dělá s korály a dalšími mořskými živočichy
Naneštěstí mnoho organismů, které jsou na okyselování oceánů nejcitlivější, tvoří základ ekologické potravní sítě v oceánském prostředí. Ohrožení těchto druhů ohrožuje ještě větší množství mořských živočichů a následně i společenství, která jsou závislá na kdysi bohatých zdrojích oceánu. Živočichové, jako jsou koráli, kteří jsou již nyní ohroženi zvyšující se teplotou oceánů, jsou okyselováním oceánů obzvláště ohroženi. Studie ukázaly, že rostoucí okyselování oceánů negativně ovlivňuje schopnost mnoha druhů korálů vypěstovat si vápníkovou kostru.
Na druhou stranu studie ukázaly, že drobný vápnící fytoplankton zvaný kokolithofory dočasně využívá měnícího se klimatu. Tito jednobuněční živočichové podobní rostlinám žijí v hojném počtu v horních vrstvách zemských oceánů a prostřednictvím fotosyntézy pohlcují sluneční světlo a oxid uhličitý. Kokolitonožci jsou známí díky krásným a složitým mikroskopickým pancířům, které tvoří z uhličitanu vápenatého, tzv. kokolitům. Tyto drobné řasy jsou hlavními vápníky našich oceánů a významně přispívají k zemskému koloběhu uhlíku. Když kokolitové řasy odumírají, jejich kalcitové slupky klesají na mořské dno a ukládají uhlík.
„V posledních několika desetiletích byl nárůst oxidu uhličitého rozdílně příznivý pro kokolitové řasy, protože jejich fotosyntetický systém ještě nebyl nasycen , a tato dodatečná energie se promítla do vyšší rychlosti růstu,“ uvedla Sara Rivero-Calle, výzkumná pracovnice Centra pro mořské vědy na Univerzitě Severní Karolíny ve Wilmingtonu. „Jakmile však hladina oxidu uhličitého dosáhne určitého prahu, rychlost jejich růstu se přestane zvyšovat, protože budou muset více energie přesměrovat do kalcifikace na rozdíl od růstu a dělení. V tomto smyslu se kokolitonofory příliš neliší od ostatních kalcifikátorů – nízké pH spojené s okyselováním oceánů jim nakonec ztíží kalcifikaci.“
Jak okyselování oceánů ovlivňuje člověka?“
„Koráli jsou tím, co nazýváme základním druhem, protože vytvářejí prostředí, ve kterém žijí ostatní organismy. Pokud se koráli posunou nebo změní, ovlivní to všechny,“ řekl Doney. A to včetně lidí.
„Korály jsou důležité zejména pro rozvojový svět. Mnoho malých pobřežních a ostrovních států je na korálových útesech závislých z hlediska zásobování potravinami a příjmů, které jim přináší rekreace a cestovní ruch,“ řekl. „Přítomnost korálů také chrání jejich pobřeží před bouřemi a vlnami, takže pokud tyto útesy začnou erodovat, tato ochrana klesá.“
Vliv okyselování oceánů není stejný. Některé oblasti a organismy budou postiženy ve větší míře a dříve než jiné. Mnoho pobřežních vod již pociťuje negativní účinky okyselování oceánů. Řeky mohou do pobřežního prostředí přinášet znečištěné a kyselejší vody, což zvyšuje zátěž. Vliv okyselování oceánů v pobřežních vodách zesilují také oceánské proudy, které přinášejí z hlubin oceánu k hladině chladnější vody s vyšší koncentrací oxidu uhličitého.
Související: Kromě měkkýšů je okyselování oceánů špatné i pro lidi (Op-Ed)
Podle Doneyho jsou ohroženy zejména severozápadní pobřeží Tichého oceánu a severovýchodní pobřeží Atlantiku ve Spojených státech. Tyto regiony mají mnohamilionový průmysl s chovem měkkýšů, který na vlastní kůži pociťuje dopady lokálního okyselování. Ústřicové farmy na severozápadě Tichého oceánu zaznamenaly velké výpadky produkce poté, co se v důsledku okyselení oceánu rozpustily miliardy larev ústřic. V ohrožení může být i lov volně žijících lososů v této oblasti, protože je známo, že se v kyselých podmínkách rozpouštějí schránky drobných mořských plžů zvaných pteropodi (hlavní zdroj potravy pro mladé lososy).
Ať už jste mikroskopický mořský fytoplankton, nebo člověk žijící na souši, je velmi pravděpodobné, že okyselování oceánů dlouhodobě ovlivní váš život. Špatnou zprávou je, že s pokračujícími globálními emisemi oxidu uhličitého budou naše oceány stále kyselejší.
„Naším nejlepším případem je, pokud stabilizujeme emise uhlíku. Právě teď máme v atmosféře asi 410 částic oxidu uhličitého na milion,“ řekl Doney – což je úroveň, která by umožnila, aby se okyselování oceánů nakonec stabilizovalo. „Nejhorší případ je, že emise uhlíku nezpomalíme a okyselování bude nadále narůstat,“ dodal. „Bude existovat určitá hranice, které ekosystémy dosáhnou, kdy už nebudou schopny držet krok.“