AWI - Inštitút Alfreda Wegnera

Uhlík na uskladnenie mora

Oceány za posledných 200 rokov absorbovali viac ako štvrtinu človekom vyrobeného atmosférického oxidu uhličitého. Bez tohto prírodného zásobníka by bola koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére oveľa vyššia a teplota na zemi by bola podstatne teplejšia. Ale táto funkcia skladovania má vysokú cenu: od začiatku priemyselnej revolúcie sa oceány stali takmer o 30 percent kyslejšími.

Kyselina nie je vždy kyslá

S priemerným pH 8,2 je morská voda zvyčajne mierne zásaditá. Táto hodnota za posledných 200 rokov klesla na 8,1. Pretože hodnoty pH sú logaritmicky stlačené, zodpovedá to poklesu o takmer 30 percent. Očakáva sa, že do roku 2100 klesne pH oceánov o ďalších 0,3 až 0,4 jednotky, čo spôsobí, že morská voda bude o 100 až 150 percent kyslejšia. To neznamená, že oceány sú v skutočnosti kyslé, pretože aj pri hodnotách okolo 7,7 zostávajú zásadité, ale - v relatívnom vyjadrení - sú kyslejšie ako predtým.

Príroda kyslejšia

Hodnota pH morskej vody podlieha prirodzeným výkyvom. Hodnota pH sa môže meniť v závislosti od sezóny a regiónu. Napríklad na takzvaných „miestach so šampanským“ uniká veľké množstvo oxidu uhličitého z prírodných vulkanických zdrojov. Tieto morské oblasti preto slúžia ako okná do budúcnosti. Pretože ukazujú, ktoré morské tvory sa dokážu prispôsobiť nízkej hodnote pH - a ktoré nie.

Čím chladnejšie, tým kyslejšie

Oxid uhličitý sa obzvlášť dobre rozpúšťa v studenej vode. To je dôvod, prečo acidifikácia oceánov postupuje najmä v polárnych oblastiach. Okyslenie Severného ľadového oceánu by mohlo znamenať, že už v polovici tohto storočia je k dispozícii príliš málo aragonitu - dôležitého stavebného materiálu pre vápencové škrupiny.

V zlej spoločnosti

Jedno zlo málokedy príde samo. Okrem acidifikácie oceánov núti zvyšovanie teploty vody a klesajúca hladina kyslíka aj morský život k prispôsobeniu sa novým životným podmienkam. Smrtiaca trojica. Pretože ak tieto tri faktory spolupracujú, sú bytosti v oceáne obzvlášť citlivé. Morské prostredie je navyše často znečistené a nadmerne lovené.

Každý reaguje po svojom

Nie všetky morské tvory sú rovnako citlivé na klesajúcu hodnotu pH morskej vody. Napríklad zatiaľ čo kalcifikujúce organizmy už dosahujú svoje hranice pri nízkych koncentráciách oxidu uhličitého, kyslejšia voda na ostatné nemá takmer žiadny vplyv. Zvieratá a rastliny sa niekedy líšia v rámci jedného druhu, a preto vedci majú podozrenie, že niektorým generáciám rodičov sa už podarilo vybaviť svojich potomkov, aby čelili výzvam acidifikácie oceánov - takzvaný epigenetický efekt.

Nebezpečenstvo v počiatočných fázach života

Okyslenie oceánu je obzvlášť nebezpečné pre mladé štádiá života morských živočíchov, ako sú vajíčka alebo larvy. Niektoré larvy už napríklad v kyslej vode nerastú a nevyvíjajú sa. Na rozdiel od tých veľkých ešte nevyvinuli všetky vnútorné mechanizmy tela, aby sa úspešne chránili pred vonkajšími vplyvmi.

Jemná limetková kôra

Ak bude voda kyslejšia, bude to obzvlášť zlá správa pre všetky morské tvory, ktoré si vytvárajú vápenaté škrupiny, ako sú mušle a pteropody. Pretože odteraz musia na vybudovanie a údržbu svojich vápencových škrupín použiť viac energie. Jeden možný dôsledok: ich ulity sa stenčujú alebo sa prípadne rozpúšťajú, a poskytujú tak menšiu ochranu pred predátormi.

Príliš ľahké na hlbokú prepravu

Ak sa steny plášťa kalcifikujúcich druhov fytoplanktónu stávajú tenšie a menšie v kyslejšej vode, môže to mať vplyv na celú morskú vodnú nádrž. Pretože tenšie škrupiny sú tiež ľahšie a chudnú. Tento dodatočný predradník však doteraz spôsobil, že sa aj škrupiny najmenších živých tvorov ponorili do hlbín - a spolu s nimi aj uhlík v ich krytoch. Týmto spôsobom by sa uhlík mohol ukladať na dne oceánu tisíce rokov. Okyslenie oceánu by preto mohlo viesť k tomu, že sa do hlbín dopraví podstatne menej uhlíka.

Koralová riziková skupina

Najdiverzifikovanejšie ekosystémy oceánov, koralové útesy, už v niektorých regiónoch trpia príliš teplými a kyslými životnými podmienkami. Na konci tohto storočia mohlo mať iba 30 percent všetkých koralov dostatok stavebného materiálu pre svoje kostry.
To má dôsledky aj pre nás ľudí: 400 miliónov ľudí vďačí za svoje jedlo a ochranu pred búrkovými vlnami predtým neporušeným koralovým útesom.

Energetický deficit

Morské tvory sú vo veľmi úzkom kontakte s vodou, v ktorej žijú. Ak klesne hodnota pH morskej vody, klesne aj hodnota pH v telesných tekutinách väčšiny živých vecí a môže dôjsť k nerovnováhe kyselín. Rozvinutejšie organizmy, ako sú ryby, môžu regulovať svoju kyslou rovnováhu v priebehu niekoľkých hodín alebo dní. To však stojí energiu - a tá môže chýbať v iných oblastiach, napríklad pri raste a reprodukcii.

Keď vám okyslenie lezie na nervy

Ryby sú relatívne necitlivé na okyslenie oceánov. Môže to však ovplyvniť senzorické ryby, a tým ovplyvniť ich správanie. Pri laboratórnych testoch sa klauni namiesto úteku priplávali k svojim predátorom. Vedci tiež majú podozrenie, že okyslenie ovplyvňuje zrak rýb. Vaše ušné kamene naopak dobre rastú v kyslejšej vode - to by mohlo posilniť sluch a orientáciu alebo ich zmiasť, pretože by mohli preceňovať vzdialenosti signálov.

Fotosyntéza sa zvýšila

Nie všetky morské tvory sú citlivé na klesajúce pH. Morské trávy, makroriasy a fytoplanktón, ktoré netvoria vápenatú škrupinu, skutočne prospievajú. Na jednej strane žijú hlavne v pobrežných oblastiach, ktoré prirodzene podliehajú kolísaniu pH. Na druhej strane sa ďalší oxid uhličitý používa na fotosyntézu. Napríklad morské trávy môžu svojou primárnou produkciou dokonca pozitívne pôsobiť na chémiu v okolitých vodách.

Poučenie z minulosti

Oceán sa v minulosti opakovane okysľoval - často s vážnymi následkami, najmä pre kalcifikujúce organizmy. Počas poslednej udalosti okyslenia oceánu pred 56 miliónmi rokov veľa vtedajších koralových druhov zmizlo z morí navždy. Z týchto minulých geologických vekov sa vedci môžu dozvedieť veľa informácií o tom, ako morský život reagoval na kyslejšiu vodu. Hodnota pH však teraz klesá desaťkrát rýchlejšie ako v minulosti.

Drahé následky

Samotné dôsledky acidifikácie oceánov pre koraly a mušle budú stáť 1 000 miliárd amerických dolárov. Vedci to vypočítali pomocou predpovedí.

Iba jedna cesta von

Existuje len jeden účinný spôsob boja proti acidifikácii oceánov: my ľudia musíme znižovať naše emisie oxidu uhličitého. Ale aj keby sme dokázali zastaviť všetky emisie cez noc, úplnému zotaveniu oceánu by trvalo tisíce rokov.

Kompaktné vedomosti: prehľady AWI

Dôsledky pre podnebie Európy

Zmena podnebia v Arktíde

Zmena podnebia a južný oceán

Zmena podnebia a Severné more

Zmena podnebia a oceány

Preprava v Arktíde

Arktída a Antarktída - viac rozdielov ako podobností?