Η οξίνιση του ωκεανού αναφέρεται στη διαδικασία οξινισμού των ωκεανών του πλανήτη μας λόγω της παγκόσμιας αύξησης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Από τη Βιομηχανική Επανάσταση, οι ειδικοί εκτιμούν ότι οι ωκεανοί της Γης έχουν απορροφήσει πάνω από το ένα τέταρτο του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που απελευθερώνεται από την καύση ορυκτών καυσίμων. Μόλις βρεθεί στον ωκεανό, το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα υφίσταται μια σειρά χημικών αντιδράσεων που αυξάνουν τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου ενώ μειώνουν το pH του ωκεανού και τα ανθρακικά άλατα - μια διαδικασία που ονομάζεται οξίνιση των ωκεανών.
Μελέτες έχουν δείξει ότι η οξίνιση των ωκεανών θα μπορούσε να έχει δραματικές συνέπειες για τη θαλάσσια ζωή και τις κοινότητες των οποίων η επιβίωση εξαρτάται από τους πόρους των ωκεανών μας.
Τι προκαλεί την οξίνιση των ωκεανών;
Όταν το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα διαλύεται στο θαλασσινό νερό, σχηματίζει ανθρακικό οξύ και απελευθερώνει ιόντα υδρογόνου. Η οξύτητα ή η αλκαλικότητα καθορίζεται από τον αριθμό των ιόντων υδρογόνου (H +) που διαλύονται στο νερό και μετράται με την κλίμακα pH. Αυτά τα ιόντα υδρογόνου συνδέονται με τα διαθέσιμα ανθρακικά ιόντα (CO3-) για να σχηματίσουν διττανθρακικό (HCO3-), καταστρέφοντας το διαθέσιμο ανθρακικό άλας στους ωκεανούς. Αυτό είναι μια μεγάλη υπόθεση επειδή λιγότερα ανθρακικά στους ωκεανούς καθιστούν δυσκολότερη την ασβεστοποίηση των πλασμάτων όπως τα κοράλλια, τα μύδια, οι αχινοί ή το πλαγκτόν για να σχηματίσουν τα κοχύλια ή τους σκελετούς του ανθρακικού ασβεστίου (CaCO3).
"Αυτή τη στιγμή απελευθερώνουμε περίπου 10 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα ετησίως στην ατμόσφαιρα και περίπου 2,5 εκατομμύρια τόνοι πηγαίνουν στον ωκεανό", δήλωσε ο Scott Doney, καθηγητής περιβαλλοντικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, Επιστήμη.
Από τότε που ξεκίνησε η εκβιομηχάνιση πριν από περισσότερα από 200 χρόνια, το pH των επιφανειακών υδάτων των ωκεανών μειώθηκε κατά 0,1 μονάδες. Αυτό μπορεί να μην φαίνεται πολύ, αλλά το pH είναι λογαριθμικό, που σημαίνει ότι κάθε μονάδα αντιπροσωπεύει μια δεκαπλάσια αύξηση της οξύτητας. Ότι το 0,1 αντιπροσωπεύει περίπου 30% αύξηση της οξύτητας. Εκτιμάται ότι μέχρι το τέλος του αιώνα, το pH μπορεί να μειωθεί κατά 0,4 μονάδες εάν οι παγκόσμιες εκπομπές συνεχίσουν με μια προσέγγιση "business as usual", σύμφωνα με την Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος.
Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές έχουν διαπιστώσει ότι οι ωκεανοί γίνονται πιο όξινοι γρηγορότερα από οποτεδήποτε τα τελευταία 300 εκατομμύρια χρόνια - μια περίοδο που καλύπτει τέσσερις μαζικές εξαφανίσεις.
"Όλος ο δρόμος πίσω από τους ανθρώπους της δεκαετίας του 1950 αφορούσε τον ωκεανό ότι θα έπαιρνε όλο αυτό το άνθρακα", δήλωσε ο Doney. "Γνωρίζαμε ότι αυτό θα αλλάξει τη χημεία του θαλασσινού νερού, αλλά μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του '90 δεν γνωρίζαμε πόσο ευαίσθητοι οργανισμοί ήταν η οξίνιση των ωκεανών".
Τι οξείδωση των ωκεανών κάνει για τα κοραλλιογενή και άλλα θαλάσσια ζωή
Δυστυχώς, πολλοί από τους πιο ευαίσθητους στην οξίνιση των ωκεανών οργανισμοί αποτελούν τη βάση του οικολογικού ιστού τροφίμων σε ωκεάνια περιβάλλοντα. Η απειλή αυτών των ειδών θέτει σε κίνδυνο ακόμη μεγαλύτερο αριθμό θαλάσσιων ζωών και, με τη σειρά τους, οι κοινότητες που βασίζονται στους πλούσιους πόρους του ωκεανού. Τα ζώα όπως τα κοράλλια, τα οποία ήδη απειλούνται από τις αυξανόμενες θερμοκρασίες των ωκεανών, κινδυνεύουν ιδιαίτερα από την οξίνιση των ωκεανών. Μελέτες έχουν δείξει ότι η αύξηση της οξίνισης των ωκεανών επηρεάζει αρνητικά την ικανότητα πολλών ειδών των κοραλλιών να αναπτύξουν τους σκελετούς του ασβεστίου.
Από την άλλη πλευρά, μελέτες έχουν δείξει ότι το μικροσκοπικό, ασβεστοποιητικό φυτοπλαγκτόν που ονομάζεται κοκκολιθοφόρο εκμεταλλεύεται προσωρινά το μεταβαλλόμενο κλίμα. Αυτά τα φυτά που μοιάζουν με φυτά ζουν σε αφθονία στα ανώτερα στρώματα των ωκεανών της Γης, απορροφώντας το ηλιακό φως και το διοξείδιο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης. Τα κοκοκολιθοφόρα είναι γνωστά για τις όμορφες και περίπλοκες μικροσκοπικές πλάκες της θωράκισης που σχηματίζουν από ανθρακικό ασβέστιο, που ονομάζονται κοκκολίθια. Τα μικροσκοπικά άλγη αποτελούν τους κύριους απολιθωτές των ωκεανών μας και συνεισφέρουν σημαντικά στον κύκλο άνθρακα της Γης. Όταν οι κοκοκολιθοφόροι πεθαίνουν, τα φλοιοί ασβεστίου τους βυθίζονται στο θαλασσινό νερό, εναποθέτοντας άνθρακα.
"Τις τελευταίες δεκαετίες, η αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα έχει διαφοροποιήσει τα κοκκολιθοφόρα επειδή το φωτοσυνθετικό τους σύστημα δεν ήταν ακόμη κορεσμένο και ότι η επιπλέον ενέργεια μεταφράστηκε σε υψηλότερους ρυθμούς ανάπτυξης", δήλωσε η Sara Rivero-Calle, ερευνητής στο Κέντρο για Ναυτική Επιστήμη στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, Wilmington. "Αλλά όταν τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα φθάσουν σε ένα συγκεκριμένο όριο, οι ρυθμοί ανάπτυξης τους θα σταματήσουν να αυξάνονται επειδή θα πρέπει να εκτρέψουν περισσότερη ενέργεια σε ασβεστοποίηση σε αντίθεση με την ανάπτυξη και τη διαίρεσή τους. Το pH που σχετίζεται με την οξίνιση των ωκεανών θα καταστήσει τελικά πιο δύσκολο για αυτά να ασβεστοποιηθούν. "
Πώς επηρεάζει την οξίνιση των ωκεανών τους ανθρώπους;
"Τα κοράλλια είναι αυτά που ονομάζουμε θεμελιώδες είδος επειδή παράγουν τον βιότοπο που ζουν άλλοι οργανισμοί. Αν τα κοράλλια μεταβληθούν ή αλλάξουν, επηρεάζουν όλους", δήλωσε ο Doney. Και αυτό περιλαμβάνει τους ανθρώπους.
"Τα κοράλλια είναι ιδιαίτερα σημαντικά για τον αναπτυσσόμενο κόσμο. Πολλά μικρά παράκτια και νησιωτικά έθνη βασίζονται σε κοραλλιογενείς ύφαλοι για την προσφορά τροφίμων και το εισόδημα που παράγουν μέσω της αναψυχής και του τουρισμού", δήλωσε. "Η παρουσία κοραλλιών προστατεύει επίσης τις ακτές τους από τις καταιγίδες και τα κύματα, έτσι εάν οι υφάλων αρχίσουν να διαβρώνουν, αυτή η προστασία μειώνεται".
Οι επιπτώσεις της οξίνισης των ωκεανών δεν είναι ίσες. Ορισμένες περιοχές και οργανισμοί θα επηρεαστούν σε μεγαλύτερο βαθμό και νωρίτερα από τους άλλους. Πολλά παράκτια ύδατα αντιμετωπίζουν ήδη τις αρνητικές επιπτώσεις της οξίνισης των ωκεανών. Οι ποταμοί μπορούν να φέρουν μολυσμένα και πιο όξινα νερά σε παράκτια περιβάλλοντα, προσθέτοντας πρόσθετο άγχος. Η αναρρίχηση των ωκεανών, όπου τα ρεύματα φέρνουν ψυχρότερα νερά με υψηλότερες συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα από τα βάθη του ωκεανού στην επιφάνεια, μεγεθύνει επίσης τις επιπτώσεις της οξίνισης των ωκεανών στα παράκτια ύδατα.
Οι ακτές του Βορειοδυτικού Ειρηνικού και του Βορειοανατολικού Ατλαντικού των Ηνωμένων Πολιτειών κινδυνεύουν ιδιαίτερα, δήλωσε ο Doney. Αυτές οι περιφέρειες έχουν βιομηχανίες οστρακοειδών πολλών εκατομμυρίων δολαρίων που βλέπουν από πρώτο χέρι τις επιπτώσεις της τοπικής οξίνισης. Τα ορνιθικά αγροκτήματα στο βορειοδυτικό Ειρηνικό γνώρισαν μεγάλες αποτυχίες στην παραγωγή μετά από δισεκατομμύρια προνύμφες στρείδι που διαλύθηκαν από την οξίνιση των ωκεανών. Η αλιεία του άγριου σολομού της περιοχής μπορεί επίσης να κινδυνεύει, καθώς τα κοχύλια μικροσκοπικών θαλάσσιων σαλιγκαριών που ονομάζονται pteropods (σημαντική πηγή τροφής για νεαρό σολομό) είναι γνωστό ότι διαλύονται υπό όξινες συνθήκες.
Είτε είστε μικροσκοπικό φυτοπλαγκτόν της θάλασσας είτε ένας άνθρωπος που αγαπά τη γη, είναι πολύ πιθανό ότι η οξίνιση των ωκεανών θα επηρεάσει τη ζωή σας μακροπρόθεσμα. Τα κακά νέα είναι ότι οι ωκεανοί μας θα συνεχίσουν να γίνονται πιο όξινοι καθώς οι παγκόσμιες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα συνεχίζονται.
"Η καλύτερη περίπτωση μας είναι να σταθεροποιήσουμε τις εκπομπές άνθρακα. Αυτή τη στιγμή είμαστε σε περίπου 410 μέρη ανά εκατομμύριο διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρά μας", δήλωσε ο Doney - ένα επίπεδο που θα επέτρεπε να σταθεροποιηθεί τελικά η οξίνιση του ωκεανού. "Η χειρότερη περίπτωση είναι ότι δεν επιβραδύνουμε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και η οξίνιση συνεχίζει να αυξάνεται", ανέφερε. "Θα υπάρξει κάποιο όριο που τα οικοσυστήματα θα φτάσουν εκεί που δεν μπορούν πλέον να συμβαδίσουν".
