Lautan dalam sesak nafas

Pengasidan yang disebabkan oleh iklim mengancam habitat marin

Botol oksigen pada kedalaman 400 meter pada masa pra-industri (biru) dan kawasan mereka meningkat sehingga tahun 3000 (merah). PIK Potsdam
membaca dengan kuat

Pengasidan lautan, yang disebabkan oleh pelepasan karbon dioksida manusia, mengubah keseimbangan karbon lautan dan mencipta lubang oksigen yang luas di kedalaman pertengahan air. Ini menunjukkan kajian baru penyelidik iklim Jerman. Kekurangan oksigen ini mengancam habitat marin dan kebolehgunaan mereka oleh manusia.

{1l}

Laut adalah penimbal penting dalam sistem iklim kerana ia menyerap karbon dioksida dari atmosfera dan oleh itu sekurang-kurangnya secara sementara menghilangkan gas rumah hijau dari sistem. Tetapi berapa lama mekanisme ini berfungsi? Dan bagaimanakah pemanasan menjejaskan penampan ini? Hans Joachim Schellnhuber, pengarah Institut Penyelidikan Impak Iklim Potsdam (PIK), bersama dengan Matthias Hofmann, menyiasat bagaimana pelepasan karbon dioksida tidak dapat mengubah kitaran bahan di laut dalam milenium ini.

Pengasidan berfungsi dalam tiga cara

"Menghairankan, pengasidan lautan melancarkan perubahan iklim, tetapi ia mempunyai kesan ekologi dramatik, " kata Schellnhuber. Dalam terbitan semasa Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, para penulis menggambarkan tiga kesan utama pengasidan: Pertumbuhan organisma pembentuk kapur berkurang, melawan peningkatan kepekatan karbon dioksida di atmosfera - dan dengan itu perubahan iklim - sebagai maklum balas negatif, Iaitu, kepekatan karbon dioksida yang lebih tinggi, semakin kuat kesan redaman.

Kesan utama kedua adalah maklum balas yang positif, yang meningkatkan peningkatan kepekatan: Oleh kerana kurang kapur terbentuk, kurang karbon menyerap ke dasar laut kerana kekurangan balast. Walau bagaimanapun, kesan ini lebih lemah daripada maklum balas negatif. Kesan ketiga dan paling jelas adalah kekurangan oksigen pada kedalaman pertengahan air, di mana lebih banyak bahan organik biodegradasi di sana. "Untuk pertama kalinya, kami mengira kesan kompleks pengasidan di lautan dengan model biogeokimia yang kompleks, " kata Hofmann. paparan

Diikuti dengan senario perniagaan seperti biasa

Para penyelidik bermula dari senario perniagaan yang biasa seperti A1FI dari IPCC. Selepas itu, pelepasan karbon dioksida akan meningkat dengan ketara pada tahun 2100. Untuk pemodelan, mereka memperluaskan senario ini: pelepasan akan turun menjadi sifar pada tahun 2200 dan kekal malar pada sifar sehingga akhir alaf. Secara keseluruhannya, sekitar 15 bilion tan karbon dioksida akan dikeluarkan ke atmosfera. Kepekatan gas rumah hijau di udara akan meningkat kepada kira-kira 2200 ppm (bahagian per juta, bersamaan dengan sentimeter padu bagi satu meter padu) hingga 1750 ppm pada tahun 2200 dan kemudian akan jatuh ke 1400 ppm pada akhir alaf.

Alih pH laut ke asid

Di bawah keadaan sedemikian, air laut menyerap lebih banyak CO2, pengiraan menunjukkan. Karbon dioksida membentuk asid karbonik dengan molekul air, menjadikan persekitaran air lebih asid atau kurang asas. Menurut senario ini, pH purata global lautan dari 8.15 hari ini akan turun kepada 7.45 pada tahun 2200 dan meningkat semula kepada 7.6 pada tahun 3000.

Walaupun pH akan kekal dalam julat asas, ia akan beralih ke persekitaran berasid. Akibatnya, ketersediaan bahan binaan untuk rangka organisma seperti kalsium dan Kammerlingen uniselular atau pelapis kapur berkurang. Dan kerana struktur rangka organisma ini CO2 dipecah dan dibebaskan, kurang daripadanya melarikan diri ke atmosfera, jika kerangka yang kurang kalsifikasi terbentuk sama sekali. Pembentukan kapur yang berkurangan di lautan berkesan mengeluarkan lebih banyak CO2 dari atmosfera.

Pam karbon kurang berkuasa

Kerangka organisma mati yang dikalsinasi, bagaimanapun, sebagai balast juga memastikan bahawa karbon organik yang terkandung dalam sel-sel tenggelam ke dasar laut. Oleh itu pengurangan kalsifikasi juga bermakna kurang pengangkutan karbon di kedalaman, prestasi pam karbon yang dipanggil ini berkurang. Oleh itu, lebih banyak bahan organik kekal di atas badan air di mana ia terurai secara biologi semasa memakan oksigen. Dalam kedalaman sederhana 200 hingga 800 meter dan juga di laut dalam, oksigen dapat hampir digunakan sepenuhnya. Bagi kebanyakan organisma, seperti ikan, kekurangan oksigen bermakna tekanan dan boleh meningkatkan kematian mereka.

Hofmann dan Schellnhuber menyimpulkan dari eksperimen pemodelan mereka bahawa spesies oksigen sedemikian akan berkembang dengan ketara memandangkan pengasidan berlangsung. Keadaan bagi banyak komuniti marin di lautan akan bertambah buruk.

(Potsdam Institute for Climate Impact Research, 10.02.2009 - NPO)