În cei peste 200 de ani de la începutul revoluției industriale, concentrația de dioxid de carbon (CO2) din atmosferă a crescut datorită activităților umane. În această perioadă, pH-ul apelor de la suprafața oceanului a scăzut cu 0,1 unități. Această scădere ar putea părea foarte redusă, însă scara pH-ului este logaritmică, ceea ce înseamnă că 0,1 reprezintă o creștere cu aproximativ 30% a acidității.
Oceanul absoarbe aproximativ 30% din dioxidul de carbon eliberat în atmosferă. Pe măsură ce nivelurile atmosferice ale CO2 cresc în urma activităților umane, cum ar fi arderea combustibililor fosili și schimbarea folosinței terenurilor, cantitatea de dioxid de carbon absorbită de oceane crește și ea. Atunci când dioxidul de carbon este absorbit de apa mării, au loc o serie de reacții chimice care duc la creșterea concentrației de ioni de hidrogen. Acest proces are implicații semnificative pentru ocean și viețuitoarele care trăiesc în acesta și poartă numele de acidificarea oceanului.
Scara pH-ului
Scara pH-ului cuprinde valori între 0 și 14, valoarea 7 fiind pH-ul neutru. Orice pH mai mare decât 7 este bazic (alcalin), iar orice pH mai mic decât 7 este acid. Scara pH-ului reprezintă inversul concentrației ionilor de hidrogen, deci o cantitate mai mare de ioni de hidrogen se traduce printr-o aciditate mai mare și un pH mai scăzut.
Dioxidul de carbon și apa mării
Dioxidul de carbon, care se găsește în mod natural în atmosferă, se dizolvă în apa oceanului. Apa și dioxidul de carbon se combină pentru a forma acidul carbonic (H2CO3), un acid slab care se disociază în ioni de hidrogen (H+) și ioni bicarbonat (HCO3–).
Datorită nivelurilor crescute de dioxid de carbon din atmosferă, în oceane se dizolvă mai mult dioxid de carbon. pH-ul mediu al oceanului are valoare de 8,1 unități, ceea ce înseamnă că este alcalin, dar pe măsură ce oceanul continuă să absoarbă mai mult dioxid de carbon, pH-ul său scade și devine mai acid.
Impactul acidificării oceanului
Acidificarea oceanului afectează deja multe specii din ocean, în special organisme precum scoicile și coralii, care își construiesc cochilii și schelete dure prin combinarea calciului și carbonatului din apă. Totuși, pe măsură ce acidificarea se intensifică, ionii carbonat (CO32-) disponibili se leagă cu ionii de hidrogen în exces, ducând la mai puțini ioni de carbonat disponibili pentru construirea cochiliilor, scheletelor și a altor structuri pe bază de carbonat de calciu. Dacă pH-ul coboară prea mult, cochiliile și scheletele chiar ar putea să se dizolve.
Pteropodele sau „fluturii de mare” sunt melci marini de mărimea unui bob de mazăre. Ele constituie o componentă importantă a multor lanțuri trofice și sunt mâncate de organisme de dimensiuni variate, de la krilli până la balene. Atunci când cochiliile de pteropoede au fost introduse în apa de mare cu nivelurile de pH și carbonat prognozate pentru anul 2100, cochiliile s-au dizolvat lent în decursul a 45 de zile. Cercetătorii deja au descoperit niveluri severe de dizolvare a cochiliilor pteropodelor în apele Oceanului Sudic, care înconjoară Antarctica.
Modificările din chimia oceanului pot afecta și organismele fără cochilie. Capacitatea unor pești, cum este peștele-clovn, de a detecta prădătorii este mai scăzută în apele mai acide. Studiile au arătat că pH-ul scăzut afectează, de asemenea, capacitatea larvelor de pește-clovn de a-și găsi un habitat potrivit. Atunci când aceste organisme sunt în pericol, întreaga rețea trofică este în pericol.
În timp ce unele specii vor fi afectate de acidificarea oceanului, algele și ierburile de mare ar putea beneficia de pe urma cantității mai mari de dioxid de carbon din apele oceanice, deoarece ale folosesc acest gaz în fotosinteză, la fel ca plantele de pe uscat.
Un ocean în schimbare
Estimările nivelurilor viitoare ale dioxidului de carbon, dacă nu se vor lua măsuri de reducere a acestora, sugerează că, până la sfârșitul acestui secol, apele de la suprafața oceanului ar putea avea un pH de 7,8. Ultima dată când oceanul a avut un pH atât de scăzut a fost la mijlocul Miocenului, în urmă cu 14-17 milioane de ani. Atunci Pământul era cu câteva grade mai cald, iar un eveniment de extincție în masă era în curs de desfășurare.
Acidificarea oceanului afectează în prezent întregul ocean, inclusiv zonele de coastă, estuarele și căile navigabile. Miliarde de oameni din întreaga lume se bazează pe hrana furnizată de ocean ca sursă principală de proteine. Multe locuri de muncă și economii din S.U.A. și din întreaga lume depind de peștii și crustaceele care trăiesc în oceane.
Sursa: NOAA