Ocean försurning

Fysiologiska och ekologiska effekter

Under de värsta scenarierna som beskrivs ovan, där havsvattnets pH-värde skulle sjunka till mellan 7,8 och 7,9, skulle koncentrationerna av karbonatjoner minska med minst 50 procent eftersom syrorna i havsvattnet reagerade med dem. Under sådana förhållanden skulle de marina kalkbildarna ha betydligt mindre material för att upprätthålla sina skal och skelett. Laboratorieförsök där havsvattnets pH-värde har sänkts till cirka 7,8 (för att simulera ett beräknat pH-värde i havet för år 2100) har visat att sådana organismer som placeras i dessa miljöer inte växer lika bra som organismer som placeras i miljöer som kännetecknas av surhetsnivåer i havsvattnet i början av det 21:a århundradet (pH = 8,05). Som ett resultat av detta löper de genom sin ringa storlek större risk att bli uppätna av rovdjur. Dessutom löser sig skalen hos vissa organismer – t.ex. pteropoder, som tjänar som föda för krill och valar – avsevärt efter bara sex veckor i sådana miljöer med hög syrahalt.

Sjöfjärilen (Limacina helicina), ett pteropodmollusker, uppvisar ett tunt yttre skal som blivit genomskinligt på grund av den ökande surheten i jordens hav.

Foto med tillstånd av Russ Hopcroft, University of Alaska, Fairbanks/NOAA

Större djur, t.ex. bläckfiskar och fiskar, kan också känna av effekterna av den ökande surheten, eftersom koncentrationen av kolsyra ökar i deras kroppsvätskor. Detta tillstånd, som kallas acidos, kan orsaka problem med djurets andning samt med tillväxt och reproduktion.

För övrigt misstänker många havsforskare att den kraftiga minskningen av ostronbottnarna längs USA:s västkust sedan 2005 orsakas av den ökade stress som försurningen av haven utsätter ostronlarverna för. (Det kan göra dem mer sårbara för sjukdomar.)

Fysiologiska förändringar som orsakas av ökad surhet har potential att förändra förhållandet mellan rovdjur och bytesdjur. Vissa experiment har visat att karbonatskeletten hos sjöborrelarver är mindre under förhållanden med ökad surhet; en sådan minskning av den totala storleken skulle kunna göra dem mer smakliga för rovdjur som skulle undvika dem under normala förhållanden. En minskad förekomst av pteropoder, foraminiferier och kokoliter skulle i sin tur tvinga de djur som äter dem att byta till andra bytesdjur. Processen att byta till nya födokällor skulle leda till att flera rovdjurspopulationer skulle minska samtidigt som det skulle sätta ett predationstryck på organismer som inte är vana vid sådan uppmärksamhet.

Många forskare oroar sig för att många marina arter, varav en del är kritiska för att de marina näringskedjorna ska fungera, kommer att dö ut om försurningen av haven fortsätter i samma takt, eftersom de inte kommer att få tillräckligt med tid på sig att anpassa sig till förändringarna i havsvattnets kemi. Världens korallrev, som utgör livsmiljö för många arter och som ekologer ofta betraktar som centrum för den biologiska mångfalden i haven, skulle kunna minska och till och med försvinna om försurningen av haven intensifieras och koncentrationerna av karbonatjoner fortsätter att sjunka.

De djupare vattnen i havet är av naturliga skäl surare än de övre skikten, eftersom koldioxid som löses upp vid ytan sjunker ner med tätt, kallt vatten som en del av den termohalina cirkulationen. De sura nedre skikten i havet skiljs från de övre skikten av en gräns som kallas ”mättnadshorisonten”. Ovanför denna gräns finns det tillräckligt med karbonater i vattnet för att upprätthålla korallsamhällen. I vattnen på de mellersta latituderna och i vattnen närmare polerna finns många så kallade kallvattenkorallsamhällen på djup som sträcker sig från 40 till 1 000 meter (cirka 130 till 3 300 fot) – i motsats till deras motsvarigheter i varma vatten, de tropiska korallreven, som sällan finns på lägre djup än 100 meter (330 fot). Sedan omkring år 1800 har studier visat att ökad försurning har höjt mättnadshorisonten med 50-200 meter (ca 160-660 fot) i vattnen på de mellersta breddgraderna och i polarvatten. Denna förändring är tillräcklig för att hota kallvattenkoraller, och vissa forskare befarar att ytterligare samhällen kommer att hotas om gränsen närmar sig havets yta. En nedgång i antalet marina kallvattenkoraller skulle leda till en nedgång i byggandet av rev, och andra marina organismer som är beroende av koraller för sin livsmiljö och föda skulle också minska. Forskarna förutspår också att om försurningen av haven skulle öka i hela världen skulle varmvattenkorallgrupper, som ofta ger mat och turistintäkter till människor som bor i deras närhet, drabbas av liknande öden.

För övrigt förutspår forskarna att minskningen av populationer av marint fytoplankton på grund av stigande pH-nivåer i haven kommer att ge en positiv återkoppling som förstärker den globala uppvärmningen. Marin fytoplankton producerar dimetylsulfid (DMS), en gas som fungerar som den viktigaste källan till svavel i jordens atmosfär. Svavel i jordens övre atmosfär reflekterar en del av den inkommande solstrålningen tillbaka till rymden och hindrar den därmed från att värma upp jordens yta. Modellerna förutspår att produktionen av DMS kommer att minska med cirka 18 procent fram till 2100 jämfört med förindustriella nivåer, vilket kommer att resultera i ytterligare strålningsdrivning som motsvarar en temperaturökning i atmosfären på 0,25 °C (0,45 °F).

John P. Rafferty