Oceánok elsavasodása
Fiziológiai és ökológiai hatások
A fent vázolt legrosszabb forgatókönyvek szerint, ha a tengervíz pH-ja 7,8 és 7,9 közé csökken, a karbonátion-koncentráció legalább 50 százalékkal csökkenne, mivel a tengervízben lévő savak reakcióba lépnek velük. Ilyen körülmények között a tengeri mészkőképződményeknek lényegesen kevesebb anyag állna rendelkezésükre a héjuk és vázuk fenntartásához. Olyan laboratóriumi kísérletek, amelyekben a tengervíz pH-értékét körülbelül 7,8-ra csökkentették (a 2100-ra előre jelzett óceáni pH-érték szimulálására), azt mutatták, hogy az ilyen környezetbe helyezett élőlények nem növekednek olyan jól, mint azok, amelyeket a 21. század eleji tengervíz savassági szintje (pH = 8,05) jellemez. Ennek következtében kis méretük miatt nagyobb a veszélye annak, hogy a ragadozók felfalják őket. Ráadásul egyes élőlények – például a krill és a bálnák táplálékául szolgáló pteropodák – héja már hat hét után jelentősen feloldódik az ilyen magas savasságú környezetben.
A fénykép Russ Hopcroft, University of Alaska, Fairbanks/NOAA
A nagyobb állatok, például a tintahalak és a halak is érezhetik a növekvő savasság hatásait, mivel testnedveikben megnő a szénsav koncentrációja. Ez az acidózisnak nevezett állapot problémákat okozhat az állat légzésében, valamint a növekedésben és a szaporodásban.
Mellett számos tengerkutató gyanítja, hogy az Egyesült Államok nyugati partvidéke mentén 2005 óta az osztrigaföldek jelentős csökkenését az okozza, hogy az óceánok savasodása fokozott stresszt jelent az osztrigalárvák számára. (Ez sebezhetőbbé teheti őket a betegségekkel szemben.)
A növekvő savasság okozta fiziológiai változások megváltoztathatják a ragadozó-zsákmány viszonyokat. Egyes kísérletek kimutatták, hogy a tengeri sünlárvák karbonátos váza kisebb a savasság növekedése esetén; az összméret ilyen csökkenése ízletesebbé teheti őket a ragadozók számára, akik normál körülmények között kerülnék őket. A pteropodák, foraminiferák és coccolitok gyakoriságának csökkenése viszont arra kényszerítené az őket fogyasztó állatokat, hogy más zsákmányra váltsanak. Az új táplálékforrásokra való átállás folyamata számos ragadozó populáció csökkenését okozná, miközben ragadozói nyomást gyakorolna az ilyen figyelemhez nem szokott szervezetekre.
Sok tudós aggódik amiatt, hogy számos tengeri faj, amelyek közül néhány kritikus fontosságú a tengeri táplálékláncok megfelelő működéséhez, ki fog halni, ha az óceánok savasodásának üteme folytatódik, mert nem lesz elég idejük alkalmazkodni a tengervíz kémhatásának változásaihoz. A világ korallzátonyai, amelyek számos fajnak biztosítanak élőhelyet, és amelyeket az ökológusok gyakran az óceánok biológiai sokféleségének központjaként tartanak számon, visszaszorulhatnak, sőt eltűnhetnek, ha az óceánok savasodása fokozódik, és a karbonátion-koncentráció tovább csökken.
Az óceán mélyebb vizei természetes módon savasabbak, mint a felsőbb rétegek, mivel a felszínen oldódó CO2 a termohalin-keringés részeként a sűrű, hideg vízzel együtt leereszkedik. Az óceán savas alsó rétegeit a felső rétegektől egy “telítési horizontnak” nevezett határvonal választja el. E határ felett a vízben elegendő karbonát van jelen a korallközösségek fenntartásához. A középső szélességi fokokon és a sarkokhoz közelebbi vizekben számos úgynevezett hidegvízi korallközösség található 40 és 1000 méter közötti mélységben – szemben melegvízi társaikkal, a trópusi korallzátonyokkal, amelyek ritkán találhatók 100 méter (330 láb) mélység alatt. A tanulmányok szerint körülbelül 1800 óta a savasság növekedése a középső szélességi és sarki vizekben 50-200 méterrel (kb. 160-660 láb) megemelte a telítettségi horizontot. Ez a változás elegendő ahhoz, hogy veszélyeztesse a hidegvízi korallközösségeket, és egyes tudósok attól tartanak, hogy további közösségek kerülnek veszélybe, ha a határ közelít az óceán felszínéhez. A hidegvízi tengeri mészkövületek csökkenése a zátonyépítés visszaszorulását eredményezné, és más tengeri élőlények, amelyek élőhelyük és táplálékuk szempontjából a koralloktól függenek, szintén visszaszorulnának. A tudósok azt is megjósolják, hogy ha az óceánok savasodása világszerte fokozódna, a melegvízi korallközösségek, amelyek gyakran élelmiszert és turisztikai bevételt biztosítanak a közelükben élő embereknek, hasonló sorsra jutnának.
© Jakub Gojda/Dreamstime.com
A tudósok előrejelzése szerint ráadásul a tengeri fitoplankton populációk csökkenése az óceánok pH-szintjének emelkedése miatt olyan pozitív visszacsatolást eredményez, amely fokozza a globális felmelegedést. A tengeri fitoplankton dimetil-szulfidot (DMS) termel, egy olyan gázt, amely a Föld légkörének legjelentősebb kénforrásaként szolgál. A Föld felső légkörében lévő kén a beérkező napsugárzás egy részét visszaveri az űrbe, és így megakadályozza a Föld felszínének felmelegedését. A modellek szerint a DMS-termelés 2100-ra mintegy 18 százalékkal csökken az iparosodás előtti szinthez képest, ami 0,25 °C-os légköri hőmérséklet-emelkedésnek megfelelő további sugárzási kényszerrel jár.
John P. Rafferty