Mit: Wzrost emisji CO2 nie ma wpływu na oceany

Zakwaszanie oceanów to nie problem.
„Nasze emisje znikomych ilości dwutlenku węgla nie mogą zakwaszać oceanów. Kolejne raporty w recenzowanej literaturze naukowej pokazują to dobitnie. Craig Idso cytuje jakieś 150 źródeł naukowych, prawie wszystkie dostarczających twardych dowodów naukowych, opartych o pomiary i eksperymenty, że nie ma podstaw dla wyobrażania sobie, że możemy zakwasić oceany w jakimkolwiek stopniu, który można by zmierzyć nawet najbardziej czułymi instrumentami”. (Christopher Monckton)

Zakwaszanie oceanów postępuje coraz szybciej. Od początku XX wieku kwasowość oceanów wzrosła o 30%. Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, to przenosząc uwięziony w nich węgiel do atmosfery i dalej do oceanów, spowodujemy 5-krotny wzrost ich kwasowości, do poziomu nienotowanego przez ostatnie 300 milionów lat. Będzie to oznaczać zagładę raf koralowych i fitoplanktonu, stanowiącego podstawę oceanicznego łańcucha pokarmowego.

Negatywne skutki emisji nadmiernych ilości dwutlenku węgla do atmosfery kojarzymy głównie ze wzrostem średniej temperatury Ziemi. Ich równie ważnym skutkiem jest jednak pochłanianie zwiększonych ilości CO2 przez oceany. To właśnie oceany są głównym miejscem absorpcji i usuwania emitowanego przez nas CO2 z atmosfery. W ciągu godziny pochłaniają ponad milion ton tego gazu. Jednak ta niewątpliwa korzyść, jaką jest spowolnienie tempa wzrostu stężenia CO2 w atmosferze, ma swoją cenę. Skutkiem pochłaniania rosnącej ilości dwutlenku węgla przez wody oceanów jest wzrost ich kwasowości (obniżenie pH wody).

Już teraz nasza emisja dwutlenku węgla do atmosfery spowodowała obniżenie pH o 0,1 (czyli wzrost kwasowości o 30%). Przy spodziewanym wzroście emisji CO2 zmiany będą znacznie większe. Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, to przenosząc uwięziony w nich węgiel do atmosfery i dalej do oceanów, spowodujemy spadek pH wody morskiej o 0,7, co będzie odpowiadać 5-krotnemu wzrostowi kwasowości – do poziomu nienotowanego przez ostatnie 300 milionów lat .

Zakwaszenie oceanów ma poważne konsekwencje dla szeregu organizmów budujących zewnętrzne wapienne szkielety i muszle. W normalnych warunkach kalcyt i aragonit (odmiany węglanu wapnia) są stabilne w wodach powierzchniowych, ponieważ jony węglanowe stanowią w wodzie morskiej roztwór przesycony i jest ich więcej, niż może się rozpuścić. Korzystają z tego organizmy morskie, wykorzystując je do budowy swoich pancerzy i skorup. Gdy wskaźnik pH otoczenia spada, obniża się również koncentracja tych jonów. Gdy spada ona poniżej stężenia roztworu nasyconego, struktury zbudowane z węglanu wapnia zamiast wzrastać, stają się podatne na rozpuszczenie w wodzie.

Wzrost kwasowości oceanów i spadek możliwości budowania szkieletów dotknie szeregu zwierząt stanowiących podstawę ekosystemu raf koralowych i łańcucha pokarmowego w oceanach, w tym koralowców, skorupiaków, mięczaków, kokolitoforów, otwornic i szkarłupni. Znajdą się oczywiście organizmy, które poradzą sobie w tych warunkach. Wiele gatunków nie przetrwa jednak zmian, lub zostanie mocno osłabionych.

Świat nauki nie ma wątpliwości: nadchodzi zagłada oceanów

W 2009 roku akademie nauk z siedemdziesięciu krajów, wydały oświadczenie, w którym stwierdziły:

„Obecne tempo zmian w składzie chemicznym oceanów jest znacznie szybsze, niż podczas jakiegokolwiek zdarzenia w ostatnich 65 milionach lat. Zmiany te będą nie do odwrócenia przez wiele tysięcy lat. Konsekwencje biologiczne tego zjawiska będą trwać znacznie dłużej.”

Dalej raport stwierdza, że jeśli koncentracja CO2 w atmosferze osiągnie 550 ppm (czyli dwa razy więcej niż przed rewolucją przemysłową), rafy koralowe na całym świecie zaczną się rozpuszczać.

Analiza (Feely 2009) opublikowana w czasopiśmie „Oceanography”, prognozuje zmiany kwasowości oceanów, jakie zajdą do końca stulecia przy koncentracji CO2 w atmosferze rzędu 800 ppm. W 2095 roku pH powierzchni oceanów spadnie do 7,8 (w XIX wieku wynosiło 8,2), a w Arktyce nawet do niższego poziomu.

Współczynnik pH wód powierzchniowych oceanów

Rysunek 1. Współczynnik pH wód powierzchni oceanów - wartości historyczne oraz prognozy bazujące na przekroczeniu do połowy XXI w. koncentracji CO2 w atmosferze 500 ppm, a do końca stulecia osiągnięcia 800 ppm. (Feely 2009)

Prof. Jean-Pierre Gattuso z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych stwierdził, że „już w przeciągu kilkunastu lat woda w Arktyce może stać się tak kwasowa, że będzie rozpuszczać muszle żywych zwierząt”.

Porównanie planktonu

Rysunek 2. Fotografia z lewej pokazuje zdrowe okazy fitoplanktonu Gephyrocapsa oceanica. Fotografia po prawej pokazuje okazy wystawione na warunki, które będą panować pod koniec obecnego stulecia. (Riebesell 2000).

Badania prowadzone w Oceanie Południowym pokazują, że muszle otwornic już teraz wykazują oznaki wyraźnych uszkodzeń związanych ze wzrostem kwasowości. Muszle Globigerina bulloides są cieńsze o 30-35%, niż u otwornic żyjących w okresie przedprzemysłowym.

Zwierzęcy, roślinny i mineralny świat raf koralowych jest jednym z naturalnych cudów natury i siedliskiem 1-3 mln gatunków flory i fauny, w tym ponad ¼ wszystkich gatunków ryb. Od zasobów raf koralowych uzależnionych jest bezpośrednio 30 milionów mieszkańców wysp i wybrzeży. Wiele gatunków jest dostosowanych do bardzo specyficznych warunków, w jakich żyją. Podwójna presja wywoływana naszymi emisjami dwutlenku węgla – zmianami temperatury i wzrostem zakwaszania wód - stanowi dla nich śmiertelne zagrożenie.

Rafa koralowa

Rysunek 3. Zdrowa rafa koralowa.

Glony dostarczają koralom tlen i pożywienie, a te w zamian dają im składniki odżywcze i ochronę. Jeśli jednak robi się zbyt ciepło, glony nie mogą wyprodukować cukrów. Wystarczy wzrost temperatury o 1°C, by polipy koralowca zaczęły pozbywać się glonów i nastąpiło „wybielenie” koralowców. Przy wzroście temperatury o 2°C wymieranie koralowców staje się powszechne. W wyjątkowo ciepłym 1998 roku wymarło kilkanaście procent koralowców na świecie.

Na razie średnia temperatura Ziemi wzrosła o skromne 0,7°C. Do końca stulecia wzrost może jednak sięgnąć kilku stopni. Wielu ekspertów zajmujących się rafami koralowymi uważa, że sytuacja jest praktycznie beznadziejna i są one skazane na zagładę – przejdą do annałów historii, jako pierwszy wielki ekosystem zniszczony w wyniku spalania paliw kopalnych.

Rafa w obecnych warunkach

Rysunek 4. Zbiornik testowy z rafą koralową w warunkach obecnych. ABC

„To równia pochyła, po której rafy osuną się w muł”, stwierdza profesor Sophie Dove z Australii, badająca wpływ zmiany klimatu na rafy koralowe. „W zbiornikach testowych w których realizowaliśmy scenariusz wzrostu temperatury o 4,5°C i 600 ppm CO2 w powietrzu, wszystkie poza jednym koralowcem obumarły i pokryły się żerującymi na ich resztkach algami. Niektóre ze szkieletów korali zaczęły się rozpuszczać.”

Rafa w cieplejszych warunkach klimatycznych

Rysunek 5. Zbiornik testowy wystawiony na temperatury wyższe o 4,5°C i koncentrację CO2 podwyższoną do 600 ppm. ABC

Charlie Veron, australijski biolog morski, powszechnie uważany za najwybitniejszego na świecie eksperta od raf koralowych, mówi:

„Przyszłość jest przerażająca. Nie ma nadziei, aby koralowce dotrwały nawet do połowy stulecia w jakiejkolwiek formie przypominającej to, co dziś uważamy za rafy koralowe. Jeśli – a właściwie, kiedy – odejdą, zabiorą ze sobą około jednej trzeciej bioróżnorodności gatunków organizmów morskich. Zadziała efekt domina – kiedy przestaną działać rafy, padną też inne ekosystemy. To droga do masowego wymierania, w wyniku którego większość życia, szczególnie morskiego życia tropikalnego, ulegnie zagładzie.”.

Jeśli chcemy uniknąć zagłady raf koralowych i planktonu oceanicznego, konieczne jest szybkie ograniczenie emisji dwutlenku węgla.

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science oraz ABC.

opieka merytoryczna: prof. Szymon Malinowski

Opublikowano: 2013-08-04 20:40
Tagi

ocean skutki zmiany klimatu zakwaszanie oceanu biosfera

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.