Acidificazione degli oceani

Effetti fisiologici ed ecologici

Negli scenari peggiori sopra descritti, con il pH dell’acqua marina che scende tra 7,8 e 7,9, le concentrazioni di ioni carbonato diminuirebbero di almeno il 50% a causa della reazione degli acidi nell’acqua marina. In tali condizioni, i calcificanti marini avrebbero sostanzialmente meno materiale per mantenere i loro gusci e scheletri. Esperimenti di laboratorio in cui il pH dell’acqua marina è stato abbassato a circa 7,8 (per simulare un pH oceanico previsto per l’anno 2100) hanno dimostrato che tali organismi posti in questi ambienti non crescono così bene come quelli posti in ambienti caratterizzati da livelli di acidità dell’acqua marina del 21° secolo (pH = 8,05). Di conseguenza, le loro piccole dimensioni li mettono a maggior rischio di essere mangiati dai predatori. Inoltre, i gusci di alcuni organismi – per esempio, gli pteropodi, che servono come cibo per il krill e le balene – si dissolvono sostanzialmente dopo solo sei settimane in questi ambienti altamente acidi.

Anche gli animali più grandi, come calamari e pesci, possono sentire gli effetti dell’aumento dell’acidità quando le concentrazioni di acido carbonico aumentano nei loro fluidi corporei. Questa condizione, chiamata acidosi, può causare problemi con la respirazione dell’animale così come con la crescita e la riproduzione.

Inoltre, molti scienziati marini sospettano che il sostanziale declino dei banchi di ostriche lungo la costa occidentale degli Stati Uniti dal 2005 sia causato dal maggiore stress che l’acidificazione degli oceani esercita sulle larve di ostrica. (Potrebbe renderle più vulnerabili alle malattie.)

I cambiamenti fisiologici causati dall’aumento dell’acidità hanno il potenziale di alterare le relazioni predatore-preda. Alcuni esperimenti hanno dimostrato che gli scheletri di carbonato delle larve di riccio di mare sono più piccoli in condizioni di maggiore acidità; una tale diminuzione della dimensione complessiva potrebbe renderli più appetibili ai predatori che li eviterebbero in condizioni normali. A sua volta, la diminuzione dell’abbondanza di pteropodi, foraminiferi e coccoliti costringerebbe gli animali che li consumano a passare ad altre prede. Il processo di passaggio a nuove fonti di cibo causerebbe il declino di diverse popolazioni di predatori, mettendo anche pressione di predazione su organismi non abituati a tale attenzione.

Molti scienziati si preoccupano che molte specie marine, alcune critiche per il corretto funzionamento delle catene alimentari marine, si estingueranno se il ritmo dell’acidificazione degli oceani continua, perché non avranno tempo sufficiente per adattarsi ai cambiamenti nella chimica dell’acqua marina. Le barriere coralline del mondo, che forniscono l’habitat a molte specie e sono spesso considerate dagli ecologisti come centri di biodiversità negli oceani, potrebbero diminuire e persino scomparire se l’acidificazione degli oceani si intensifica e le concentrazioni di ioni carbonato continuano a diminuire.

Le acque più profonde dell’oceano sono naturalmente più acide degli strati superiori, poiché la CO2 che si dissolve in superficie scende con acqua densa e fredda come parte della circolazione termoalina. Gli strati inferiori acidi dell’oceano sono separati da quelli superiori da un confine chiamato “orizzonte di saturazione”. Al di sopra di questo limite ci sono abbastanza carbonati presenti nell’acqua per sostenere le comunità di coralli. Nelle acque delle medie latitudini e in quelle più vicine ai poli, molte comunità di coralli d’acqua fredda si trovano a profondità che vanno da 40 a 1.000 metri (circa 130 a 3.300 piedi) – al contrario delle loro controparti d’acqua calda, le barriere coralline tropicali, che si trovano raramente al di sotto dei 100 metri (330 piedi). Da circa l’anno 1800, gli studi hanno dimostrato che l’aumento dell’acidità ha innalzato l’orizzonte di saturazione da 50 a 200 metri (da 160 a 660 piedi) nelle acque polari e di media latitudine. Questo cambiamento è sufficiente a minacciare le comunità di coralli d’acqua fredda, e alcuni scienziati temono che altre comunità saranno messe a rischio se il limite si avvicina alla superficie dell’oceano. Un declino dei calcificatori marini d’acqua fredda porterebbe a un declino nella costruzione delle barriere coralline, e anche altri organismi marini che dipendono dai coralli per il loro habitat e il loro cibo diminuirebbero. Gli scienziati prevedono anche che, se l’acidificazione degli oceani dovesse aumentare in tutto il mondo, le comunità di coralli d’acqua calda, che spesso forniscono cibo e introiti turistici alle persone che vivono nelle loro vicinanze, subirebbero un destino simile.

Inoltre, gli scienziati prevedono che la riduzione delle popolazioni di fitoplancton marino dovuta all’aumento dei livelli di pH negli oceani produrrà un feedback positivo che intensifica il riscaldamento globale. Il fitoplancton marino produce dimetilsolfuro (DMS), un gas che serve come fonte più significativa di zolfo nell’atmosfera terrestre. Lo zolfo nell’alta atmosfera terrestre riflette parte della radiazione solare in arrivo nello spazio e quindi impedisce il riscaldamento della superficie terrestre. I modelli prevedono che la produzione di DMS diminuirà di circa il 18% entro il 2100 dai livelli preindustriali, il che si tradurrà in un ulteriore forcing radiativo corrispondente a un aumento della temperatura atmosferica di 0,25 °C (0,45 °F).

John P. Rafferty