Az óceánok elsavasodásán azt a folyamatot értjük, amelynek során bolygónk óceánjai a szén-dioxid-kibocsátás globális növekedése miatt savasabbá válnak.
Az ipari forradalom óta a szakértők becslései szerint a Föld óceánjai a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből felszabaduló légköri szén-dioxid (CO2) több mint negyedét elnyelték. Az óceánba kerülve az oldott szén-dioxid kémiai reakciók sorozatán megy keresztül, amelyek növelik a hidrogénionok koncentrációját, miközben csökkentik az óceán pH-értékét és a karbonátos ásványi anyagokat – ezt a folyamatot nevezik az óceánok elsavasodásának.
Tanulmányok kimutatták, hogy az óceánok elsavasodása drámai következményekkel járhat a tengeri élővilágra és azokra a közösségekre, amelyek megélhetése óceánjaink erőforrásaitól függ.
Mi okozza az óceánok elsavasodását?
Amikor a légkörből származó szén-dioxid feloldódik a tengervízben, szénsavat képez, és hidrogénionokat szabadít fel. A savasságot vagy lúgosságot a vízben oldott hidrogénionok (H+) száma határozza meg, és a pH-skálával mérhető. Ezek a hidrogénionok a rendelkezésre álló karbonátionokhoz (CO3-) kapcsolódva bikarbonátot (HCO3-) képeznek, ezzel kimerítve az óceánokban rendelkezésre álló karbonátot. Ez nagy baj, mert az óceánokban lévő kevesebb karbonát megnehezíti a mészképző élőlények, például a korallok, kagylók, tengeri sünök vagy planktonok számára a kalcium-karbonát (CaCO3) héj vagy csontváz kialakítását.
“Jelenleg évente körülbelül 10 milliárd tonna szenet bocsátunk ki a légkörbe, és ebből nagyjából két és fél milliárd tonna kerül az óceánba” – mondta Scott Doney, a Virginiai Egyetem környezettudományi professzora a Live Science-nek.
Az iparosodás több mint 200 évvel ezelőtti kezdete óta az óceánok felszíni vizének pH-ja 0,1 egységgel csökkent. Ez nem tűnik soknak, de a pH logaritmikus, ami azt jelenti, hogy minden egység a savasság tízszeres növekedését jelenti. Ez a 0,1 egység nagyjából 30%-os savasságnövekedést jelent. Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület becslései szerint az évszázad végére a pH 0,4 egységgel csökkenhet, ha a globális kibocsátás a szokásos módon folytatódik.
A kutatók szerint az óceánok gyorsabban savasodnak, mint az elmúlt 300 millió évben bármikor – ez az időszak négy tömeges kihalást foglal magában.
“Egészen az 1950-es évekig az emberek aggódtak, hogy az óceánok felveszik az összes szenet” – mondta Doney. “Tudtuk, hogy ez megváltoztatja a tengervíz kémhatását, de a 90-es évek végéig nem tudtuk, hogy az élőlények mennyire érzékenyek az óceánok savasodására.”
Mit okoz az óceánok savasodása a koralloknak és más tengeri élőlényeknek
Az óceánok savasodására leginkább érzékeny szervezetek közül sajnos sokan alkotják az ökológiai táplálékhálózat alapját az óceáni környezetben. Ezeknek a fajoknak a veszélyeztetése még nagyobb számú tengeri élőlényt sodor veszélybe, és ezzel együtt azokat a közösségeket is, amelyek az óceán egykor bőséges erőforrásaira támaszkodnak. Az olyan állatokat, mint a korallok, amelyeket már most is veszélyeztet az óceánok hőmérsékletének emelkedése, különösen veszélyezteti az óceánok savasodása. Tanulmányok kimutatták, hogy a növekvő óceáni savasodás negatívan befolyásolja számos korallfaj kalciumvázának növekedési képességét.
Másrészt tanulmányok kimutatták, hogy az apró, mészképző fitoplanktonok, az úgynevezett coccolithophorák átmenetileg kihasználják a változó éghajlatot. Ezek az egysejtű, növényszerű élőlények nagy számban élnek a Föld óceánjainak felső rétegeiben, és fotoszintézissel szívják magukba a napfényt és a szén-dioxidot. A coccolithophorák a gyönyörű és bonyolult mikroszkopikus páncéllemezekről ismertek, amelyeket kalcium-karbonátból, úgynevezett coccolithokból alkotnak. Ezek az apró algák óceánjaink elsődleges mészképzői, és fontos szerepet játszanak a Föld szénkörforgásában. Amikor a coccolithophorák elpusztulnak, kalcithéjaik a tengerfenékre süllyednek, és szén-dioxidot raknak le.
“Az elmúlt néhány évtizedben a szén-dioxid növekedése differenciáltan kedvezett a coccolithophoráknak, mivel fotoszintetikus rendszerük még nem volt telített, és ez a többletenergia nagyobb növekedési ütemben jelentkezett” – mondta Sara Rivero-Calle, a wilmingtoni Észak-Karolinai Egyetem Tengeri Tudományos Központjának kutatója. “De amint a szén-dioxid szintje elér egy bizonyos küszöbértéket, növekedési rátájuk nem növekszik tovább, mert a növekedés és osztódás helyett több energiát kell átirányítaniuk a meszesedésbe. Ebben az értelemben a coccolithophorák nem sokban különböznek más mészképzőktől – az óceánok elsavasodásával járó alacsony pH-érték végül megnehezíti számukra a meszesedést.”
Hogyan hat az óceánok elsavasodása az emberre?
“A korallokat alapozó fajnak nevezzük, mert ők hozzák létre azt az élőhelyet, amelyben más élőlények élnek. Ha a korallok eltolódnak vagy megváltoznak, az mindenkire hatással van” – mondta Doney. Ez pedig az embereket is érinti.
“A korallok különösen fontosak a fejlődő világ számára. Sok kis tengerparti és szigetország élelmezése, valamint a rekreációból és a turizmusból származó jövedelem szempontjából a korallzátonyokra támaszkodik” – mondta. “A korallok jelenléte megvédi a partjaikat a viharoktól és a hullámoktól, így ha ezek a zátonyok erodálódni kezdenek, ez a védelem csökken.”
Az óceánok savasodásának hatásai nem egyformák. Egyes régiók és élőlények nagyobb mértékben és hamarabb érintettek lesznek, mint mások. Számos part menti víz már most is tapasztalja az óceánok elsavasodásának negatív hatásait. A folyók szennyezett és savasabb vizet hozhatnak a part menti környezetbe, ami további stresszt jelent. Az óceáni feláramlás, amikor az áramlatok magasabb szén-dioxid-koncentrációjú hidegebb vizet hoznak a felszínre az óceán mélyéről, szintén felerősíti az óceánok elsavasodásának hatását a part menti vizekben.
Hoz kapcsolódóan: (Op-Ed)
Az Egyesült Államok csendes-óceáni északnyugati és északkelet-atlanti partvidéke különösen veszélyeztetett, mondta Doney. Ezekben a régiókban több millió dolláros kagylóipar van, amely első kézből tapasztalja a helyi savasodás hatásait. A csendes-óceáni északnyugati osztrigafarmok jelentős termeléskiesést tapasztaltak, miután az óceán elsavasodásától több milliárd osztrigalárva feloldódott. A térség vadon élő lazacok halászata is veszélybe kerülhet, mivel a pteropodáknak nevezett apró tengeri csigák héja (a fiatal lazacok fő táplálékforrása) savas körülmények között feloldódik.
Függetlenül attól, hogy Ön a tenger mikroszkopikus fitoplanktonja vagy szárazföldi ember, nagy valószínűséggel az óceánok savasodása hosszú távon hatással lesz az életére. A rossz hír az, hogy óceánjaink a globális szén-dioxid-kibocsátás folytatódásával tovább fognak savasodni.
“A legjobb esetünk az, ha stabilizáljuk a szén-dioxid-kibocsátásunkat. Jelenleg körülbelül 410 ppm szén-dioxidot tartalmaz a légkörünk” – mondta Doney – ez a szint lehetővé tenné, hogy az óceánok savasodása végül stabilizálódjon. “A legrosszabb eset az, ha nem lassítjuk a szén-dioxid-kibocsátást, és a savasodás tovább növekszik” – mondta. “Lesz egy küszöbérték, amit az ökoszisztémák el fognak érni, amikor már nem tudnak lépést tartani.”