Proces acidifikácie oceánov by mohol zničiť všetok morský život

Upravený a zmenený obrázok Yannisa Papanastasopoulosa je k dispozícii na serveri Unsplash

Keď uvažujeme o emisiách oxidu uhličitého (CO2), prídu na rad faktory ako skleníkový efekt a globálne otepľovanie. Zmena podnebia však nie je jediným problémom spôsobeným nadmerným obsahom CO2 v atmosfére. Proces okyslenia oceánov je mimoriadne nebezpečný a do konca storočia by mohol ukončiť morský život.

Okysľovanie sa začalo od prvej priemyselnej revolúcie v polovici 18. storočia, keď emisie znečisťujúcich látok rýchlo a významne vzrástli vďaka zavedeniu priemyselných odvetví v celej Európe. Pretože stupnica pH je logaritmická, mierny pokles tejto hodnoty môže v percentách predstavovať veľké zmeny v kyslosti. Je teda možné povedať, že od prvej priemyselnej revolúcie sa kyslosť oceánov zvýšila o 30%.

Ako sa však tento proces deje? Štúdie ukazujú, že počas histórie 30% CO2 emitovaného ľudskou činnosťou skončilo v oceáne. Pri stretnutí vody (H2O) a plynu vzniká kyselina uhličitá (H2CO3), ktorá sa disociuje v mori a vytvára uhličitanové (CO32-) a vodíkové (H +) ióny.

Úroveň kyslosti je daná množstvom iónov H + prítomných v roztoku - v tomto prípade morskej vode. Čím väčšie sú emisie, tým väčší je počet iónov H +, ktoré sa tvoria, a tým sú oceány kyslejšie.

Škody spôsobené okyslením oceánov

Akýkoľvek typ zmeny, nech je akýkoľvek malý, môže drasticky zmeniť prostredie. Zmeny teploty, podnebia, úrovne dažďov alebo dokonca počtu zvierat môžu spôsobiť celkovú environmentálnu nerovnováhu. To isté sa dá povedať o zmene pH (index, ktorý udáva hladinu zásaditosti, neutrality alebo kyslosti vodného roztoku) v oceánoch.

Predbežné štúdie naznačujú, že okyslenie oceánov priamo ovplyvňuje kalcifikujúce organizmy, ako sú niektoré druhy mäkkýšov, rias, koralov, planktónov a mäkkýšov, ktoré bránia ich schopnosti vytvárať ulity, čo vedie k ich zmiznutiu. Pri normálnom množstve absorpcie CO2 oceánom chemické reakcie uprednostňujú použitie uhlíka pri tvorbe uhličitanu vápenatého (CaCO3), ktorý využíva niekoľko morských organizmov na kalcifikáciu. Intenzívny nárast koncentrácií CO2 v atmosfére však spôsobuje pokles pH oceánskych vôd, čo vedie k zmene smeru týchto reakcií, čo spôsobí, že sa uhličitan v morskom prostredí viaže s iónmi H +, čo ho robí menej dostupným pre tvorba uhličitanu vápenatého, nevyhnutného pre vývoj vápenatých organizmov.

Zníženie rýchlosti kalcifikácie ovplyvňuje napríklad počiatočné štádium života týchto organizmov, ako aj ich fyziológiu, reprodukciu, geografické rozšírenie, morfológiu, rast, vývoj a dĺžku života. Okrem toho ovplyvňuje toleranciu voči zmenám teploty oceánskych vôd, zvyšuje citlivosť morských organizmov a zasahuje do distribúcie druhov, ktoré už sú citlivejšie. Prostredia, ktoré majú prirodzene vysoké koncentrácie CO2, ako napríklad hydrotermálne vulkanické oblasti, sú ukážkami budúcich morských ekosystémov: majú nízku biodiverzitu a vysoký počet inváznych druhov.

Ďalším dôsledkom straty biodiverzity v morských ekosystémoch je erózia kontinentálnych šelfov, ktoré už nebudú obsahovať koraly, ktoré by im pomohli pri usadzovaní sedimentov. Odhaduje sa, že do roku 2100 bude asi 70% koralov studenej vody vystavených korozívnym vodám.

Na druhej strane iné výskumy poukazujú na opačný smer a tvrdia, že niektoré mikroorganizmy majú z tohto procesu úžitok. Je to spôsobené tým, že okyslenie oceánov má tiež dôsledok, ktorý je pre niektoré morské mikroorganizmy pozitívny. Zníženie pH mení rozpustnosť niektorých kovov, napríklad železa III, ktoré je pre planktón základnou mikroživinou, a zvyšuje tak jeho dostupnosť, čím uprednostňuje zvýšenie primárnej výroby, ktoré vedie k väčšiemu prenosu CO2 na oceány. Fytoplanktón navyše produkuje zložku nazývanú dimetylsulfid. Po uvoľnení do atmosféry tento prvok prispieva k tvorbe oblakov, ktoré odrážajú slnečné lúče a riadia globálne otepľovanie. Tento efekt všakje pozitívny iba dovtedy, kým sa nezníži absorpcia CO2 oceánom (v dôsledku nasýtenia tohto plynu vo vodách), čo je situácia, za ktorej bude fytoplanktón v dôsledku nižšieho prísunu Ferra III produkovať menej dimetylsulfidu.

Ďalšie ekonomické straty

Stručne povedané, môžeme povedať, že zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére končí zvýšením kyslosti a teploty oceánskych vôd. Ako sme videli, do istej miery je to pozitívne, pretože to zvyšuje rozpustnosť železa III, ktoré je absorbované fytoplanktónom na výrobu dimetylsulfidu, čo prispieva k minimalizácii globálneho otepľovania. Len čo sa tento bod prekoná, nasýtenie CO2 absorbovaným morským prostredím, pridané k zvýšeniu teploty vody, zmení smer chemických reakcií, čo spôsobí absorpciu menšieho množstva tohto plynu, čo poškodí kalcifikujúce organizmy a zvýši koncentráciu plynu v atmosfére. Toto zvýšenie by zase prispelo k zosilneniu účinkov globálneho otepľovania. Týmto spôsobom sa vytvára začarovaný kruh medzi prekyslením oceánov a globálnym otepľovaním.

Okrem všetkých už opísaných vplyvov bude mať pokles oceánskeho pH aj ekonomický dopad, pretože budú poškodené spoločenstvá, ktoré zostávajú založené na ekoturistike (potápanie) alebo rybolovných činnostiach.

Okyslenie oceánu môže mať vplyv aj na globálny trh s uhlíkovými úvermi. Oceány fungujú ako prirodzené ložisko CO2, ktoré sa vytvára v dôsledku odumierania vápencových organizmov. Keď sa okyslením dosiahne tvorba škrupín, ovplyvní to tiež morské usadeniny CO2, ktoré vznikajú smrťou týchto vápencových organizmov. Uhlík teda prestáva byť na dlhšiu dobu uskladňovaný v oceánoch a začína sa koncentrovať vo väčšom množstve v atmosfére. To znamená, že krajiny musia niesť následky finančne.

Zmierňovacia technológia na okyslenie

Geoinžinierstvo vypracovalo niekoľko hypotéz na ukončenie tohto problému. Jedným z nich je použitie železa na „hnojenie“ oceánov. Týmto spôsobom by kovové častice stimulovali rast planktónu, ktorý je schopný absorbovať CO2. Pri umieraní by planktón prijal oxid uhličitý na dno mora a vytvoril by sa tak usadenina CO2.

Ďalšou navrhovanou alternatívou bolo pridanie alkalických látok do vôd oceánov na vyrovnanie pH, napríklad drvený vápenec. Podľa profesora Jean-Pierre Gattusa z Národnej výskumnej agentúry vo Francúzsku by však tento proces mohol byť efektívny iba v zátokách s obmedzenou výmenou vody na otvorenom mori, čo by poskytlo miestnu úľavu, ale v globálnom meradle to nie je praktické. , pretože spotrebúva veľa energie a je drahou alternatívou.

V skutočnosti by sa diskusia mala zamerať na emisie uhlíka. Proces acidifikácie oceánov nemá vplyv iba na morský život. Dediny, mestá a dokonca krajiny sú úplne závislé od rybolovu a námorného cestovného ruchu. Problémy siahajú ďaleko za moria.

Stále viac sú potrebné nerozhodné postoje. Zo strany úradov zákony o úrovniach emisií a čoraz prísnejšie kontroly. Pokiaľ ide o nás, znižovanie uhlíkovej stopy malými opatreniami, ako je napríklad využívanie väčšieho množstva verejnej dopravy, hlavne vo vozidlách poháňaných obnoviteľnými zdrojmi energie alebo výber ekologických potravín pochádzajúcich z nízkouhlíkového poľnohospodárstva. Všetky tieto možnosti sú však možné iba vtedy, ak priemysel zmení svoje spôsoby nakladania s prírodnými zdrojmi a tiež uprednostní výrobu tovaru, pri ktorom sa používajú udržateľné suroviny.