Vir slike: jannoon028 (Freepik)
V zadnjih 10.000 letih je količina ogljikovega dioksida (CO2) v ozračju rahlo in počasi nihala. Industrijska revolucija v 17. stoletju je pričela z globalno uporabo fosilnih goriv za potrebe človeštva. Izgorevanje premoga, nafte in zemeljskega plina se je tako do danes povečevalo.
Izgorevanje teh goriv v ozračje sprošča CO2, vedno večja globalna uporaba fosilnih goriv pa je količino tega v ozračju povečala na koncentracijo, ki je višja kot kadarkoli v zadnjih 800.000 letih. V zadnjih 250 letih pa je k višjim nivojem ogljikovega dioksida v ozračju prispevalo tudi izsekavanje gozdov za gorivo in krčenje gozdov za potrebe kmetijstva, saj drevesa s procesom fotosinteze zajemajo in shranjujejo CO2.
Višje koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju ne spreminjajo le zemeljskega podnebja, ampak imajo tudi neposreden vpliv na kemijo oceanov, saj se CO2 iz ozračja zlahka raztopi v vodi.
Raztapljanje ogljikovega dioksida v vodi
Verjetno ni splošno znano, da se v vodi lahko raztopijo tudi plini kot je ogljikov dioksid. Ta proces je preprosto prikazati v steklenici gazirane pijače, kjer proizvajalci raztopijo CO2 v pijači. Raztopljen plin je s prostim očesom sicer neviden, ko pa se steklenica odpre, ogljikov dioksid uide v obliki mehurčkov, ki vas žgečkajo po nosu. Na podoben način se okoli ena tretjina CO2 v Zemljinem ozračju raztopi v oceanih.
Ko se v vodi ogljikov dioksid raztopi, reagira z molekulami vode in tako tvori ogljikovo kislino, ki se lahko nadalje pretvori v bikarbonatne in karbonatne ione. Te štiri oblike ogljika (raztopljeni ogljikov dioksid, ogljikova kislina, bikarbonat in karbonat) se v morski vodi nahajajo v uravnoteženih razmerjih, ko pa se morski vodi doda več CO2, se ravnotežje spremeni in koncentracija karbonatnega iona se zmanjša, saj se pretvori v bikarbonat zaradi naraščajoče kislosti.
Tako kot je v gazirani pijači po raztapljanju CO2 rezultat izredno kisel pH pijače, tako zakisljevanje poteka tudi v oceanih.
Študija iz leta 2019, ki je bila objavljena v znanstveni reviji Scientific Reports, med drugimi nakazuje, da se zmogljivost oceanskih voda, da sprejmejo presežek antropogenega ogljikovega dioksida, hitro zmanjšuje, saj bi se zmogljivost lahko zmanjšala za kar 34 odstotkov od leta 2000 do 2100 po scenariju RCP8.5 Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC). Hitro zmanjšanje zmogljivosti tako nakazuje, da bo ocean v prihodnosti verjetno še naprej sprejemal več CO2 zaradi večjih koncentracij le-tega v atmosferi, vendar pa se bo delež antropogenega ogljikovega dioksida, ki vstopa v ocean (napram tistemu deležu, ki ostaja v ozračju), zmanjšal. Vloga oceana pri blaženju podnebnih sprememb na kopnem se bo postopoma zmanjševala, zakisljevanje oceanov pa bi se lahko pospešilo.
Vir slike: storyset (Freepik)
Zakisljevanje obal in vpliv človekove dejavnosti
Z večjo kislostjo morske vode je v njej na voljo manj karbonata, ki ga morske živali uporabljajo za gradnjo školjk in okostij. Ob močnem zakisljevanju pa lahko školjke in okostja razpadejo.
K zakisljevanju obalnih voda prispeva tudi človekova dejavnost. Kislinske spojine, vključno z ogljikovim dioksidom, se sproščajo v ozračje ob izgorevanju fosilnih goriv, presežek hranilnih snovi pa prispeva k zakisljevanju obalnih voda, ko alge zacvetijo in odmrejo.
Kmetje, lastniki domov in vrtnarji svoje pridelke, trate in vrtove oskrbujejo z dušikom in fosforjem, ki predstavljata bistveni hranili za spodbujanje rasti rastlin.
Ker lahko voda odnese odvečne hranilne snovi po potokih v obalne vode, kmetijske dejavnosti predstavljajo velik vir hranil za obalne vode, kjer presežek teh hranil spodbuja rast alg. Te se pod idealnimi razmerami zelo hitro razmnožujejo, cvetenje le-teh pa lahko poslabša kakovost vode s povzročanjem hipoksije, neprijetnih vonjav in celo toksinov. Manj znano dejstvo je tudi to, da lahko cvetenje alg prispeva k zakisanosti obal, kajti ko alge odmrejo, njihovo razpadajoče tkivo sprosti CO2 neposredno v vodo in tako povzroči zakisanje.
Pripravil: Matic Završnik
Datum objave: 15. 11. 2023
Uporabljeni viri:
- National Oceanic and Atmospheric Administration. 2019. The Future of Ocean Acidification.
- https://www.ncei.noaa.gov/news/CO2Study
- EPA. 2022. Understanding the Science of Ocean and Coastal Acidification.
- https://www.epa.gov/ocean-acidification/understanding-science-ocean-and-coastal-acidification
- Jiang, LQ., Carter, B.R., Feely, R.A. et al. Surface ocean pH and buffer capacity: past, present and future. Sci Rep 9, 18624 (2019).
- https://doi.org/10.1038/s41598-019-55039-4
