Oceanförsurning är en process där vår planets hav blir surare på grund av den globala ökningen av koldioxidutsläpp.
Sedan den industriella revolutionen uppskattar experter att jordens hav har absorberat mer än en fjärdedel av den atmosfäriska koldioxid (CO2) som frigörs från förbränning av fossila bränslen. Väl i havet genomgår den lösta koldioxiden en rad kemiska reaktioner som ökar koncentrationen av vätejoner samtidigt som havets pH-värde och karbonatmineraler sänks – en process som kallas havsförsurning.
Studier har visat att havsförsurning kan få dramatiska konsekvenser för det marina livet och samhällen vars försörjning är beroende av våra havsresurser.
Vad orsakar havsförsurning?
När koldioxid från atmosfären löses upp i havsvatten bildar den kolsyra och frigör vätejoner. Surhet eller alkalinitet bestäms av antalet vätejoner (H+) som är lösta i vattnet och mäts med hjälp av pH-skalan. Dessa vätejoner binder sig till tillgängliga karbonatjoner (CO3-) för att bilda bikarbonat (HCO3-), vilket minskar den tillgängliga karbonatmängden i haven. Det är en stor sak eftersom mindre karbonat i haven gör det svårare för kalkbildande varelser som koraller, musslor, sjöborrar och plankton att bilda sina skal eller skelett av kalciumkarbonat (CaCO3).
”Just nu släpper vi ut cirka 10 miljarder ton kol per år i atmosfären, och ungefär två och en halv miljard ton av detta går till havet”, säger Scott Doney, professor i miljövetenskap vid University of Virginia, till Live Science.
Sedan industrialiseringen började för mer än 200 år sedan har pH-värdet i oceanernas ytvatten minskat med 0,1 enheter. Det kanske inte verkar så mycket, men pH är logaritmiskt, vilket innebär att varje enhet motsvarar en tiofaldig ökning av surheten. Dessa 0,1 motsvarar ungefär en 30-procentig ökning av surheten. Enligt den mellanstatliga panelen för klimatförändringar beräknas pH-värdet minska med 0,4 enheter i slutet av århundradet om de globala utsläppen fortsätter som vanligt.
Förresten har forskarna funnit att våra hav blir surare snabbare än någonsin under de senaste 300 miljoner åren – en period som omfattar fyra massutdöenden.
”Ända sedan 1950-talet oroade man sig för att havet skulle ta upp allt kol”, säger Doney. ”Vi visste att detta skulle förändra havsvattnets kemi, men vi visste inte förrän i slutet av 90-talet hur känsliga organismerna var för havsförsurning.”
Vad havsförsurning gör med koraller och annat marint liv
Tyvärr utgör många av de organismer som är mest känsliga för havsförsurning basen i den ekologiska näringsväven i havsmiljöer. Om man hotar dessa arter riskerar man att utsätta ännu fler marina organismer för fara, och i sin tur de samhällen som är beroende av havets en gång så rikliga resurser. Djur som koraller, som redan hotas av stigande havstemperaturer, är särskilt hotade av havsförsurning. Studier har visat att ökande havsförsurning har en negativ inverkan på många korallarters förmåga att bygga upp sina kalciumskelett.
Å andra sidan har studier visat att små, förkalkande fytoplankton som kallas coccolithophorer tillfälligtvis drar nytta av det förändrade klimatet. Dessa encelliga växtliknande varelser lever i överflöd i de övre lagren av jordens hav och suger upp solljus och koldioxid genom fotosyntes. Coccolithophorerna är kända för de vackra och invecklade mikroskopiska pansarplattor de bildar av kalciumkarbonat, så kallade coccolither. De små algerna är de primära kalkbildarna i våra hav och bidrar i hög grad till jordens kolcykel. När coccolithophorerna dör sjunker deras kalcitskal till havsbotten och deponerar kol.
”Under de senaste decennierna har ökningen av koldioxid gynnat coccolithophorerna eftersom deras fotosyntetiska system ännu inte var mättat, och den extra energin omvandlades till högre tillväxthastighet”, säger Sara Rivero-Calle, forskare vid Center for Marine Science vid University of North Carolina, Wilmington. ”Men när koldioxidhalterna når en viss tröskel kommer deras tillväxthastighet att upphöra att öka eftersom de måste lägga mer energi på förkalkning i stället för på tillväxt och delning. I det avseendet skiljer sig coccolithophorerna inte så mycket från andra kalkbildare – det låga pH-värdet i samband med havsförsurning kommer i slutändan att göra det svårare för dem att kalka.”
Hur påverkar havsförsurning människan?
”Koraller är vad vi kallar en grundart eftersom de genererar den livsmiljö som andra organismer lever i. Om korallerna skiftar eller förändras påverkar det alla”, säger Doney. Och det gäller även människor.
”Koraller är särskilt viktiga för utvecklingsländerna. Många små kust- och önationer är beroende av korallreven för sin livsmedelsförsörjning och de inkomster de genererar genom rekreation och turism”, sade han. ”Förekomsten av koraller skyddar också deras kustlinjer från stormar och vågor, så om dessa rev börjar erodera minskar det skyddet.”
Effekterna av havsförsurning är inte lika stora. Vissa regioner och organismer kommer att påverkas i högre grad och tidigare än andra. Många kustvatten upplever redan de negativa effekterna av havsförsurning. Floder kan föra in förorenat och surare vatten till kustmiljöer, vilket ger ytterligare stress. Havsökning, där strömmar för kallare vatten med högre koncentrationer av koldioxid från havets djup upp till ytan, förstärker också effekterna av havsförsurning i kustvatten.
Relaterat: Förutom skaldjur är havsförsurning dåligt för människor (Op-Ed)
Den nordvästra delen av Stilla havet och nordöstra Atlantkusten i USA är särskilt utsatta, säger Doney. Dessa regioner har skaldjursindustrier som omsätter mångmiljoner dollar och som nu får se effekterna av den lokala försurningen på nära håll. Ostronodlingar i nordvästra Stilla havet upplevde stora produktionsbortfall efter att miljarder ostronlarver löstes upp av havsförsurningen. Områdets vildlaxfiske kan också vara i fara eftersom skalen på små havssniglar som kallas pteropoder (en viktig födokälla för ung lax) är kända för att lösas upp i sura förhållanden.
Oavsett om du är en mikroskopisk fytoplankton i havet eller en landälskande människa är det mycket troligt att försurningen av haven kommer att påverka ditt liv i det långa loppet. De dåliga nyheterna är att våra hav kommer att fortsätta att bli surare i takt med att de globala koldioxidutsläppen fortsätter.
”Vårt bästa fall är om vi stabiliserar våra koldioxidutsläpp. Just nu ligger vi på cirka 410 ppm koldioxid i atmosfären”, sade Doney – en nivå som skulle göra det möjligt för havsförsurningen att så småningom stabiliseras. ”Det värsta fallet är om vi inte bromsar koldioxidutsläppen och försurningen fortsätter att öka”, sade han. ”Det kommer att finnas en tröskel som ekosystemen kommer att nå och som gör att de inte längre kan hålla jämna steg med oss.”