มหาสมุทรเป็นกรดคืออะไร?

การเป็นกรดของมหาสมุทรหมายถึงกระบวนการของมหาสมุทรของโลกของเรากลายเป็นกรดมากขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลก

ตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมผู้เชี่ยวชาญประเมินว่าโลกมหาสมุทรได้ดูดซึมมากกว่าหนึ่งในสี่ของบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์(CO2) ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่ออยู่ในมหาสมุทรคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายได้จะผ่านชุดของปฏิกิริยาเคมีที่เพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในขณะที่ลดค่า pH ของมหาสมุทรและแร่ธาตุคาร์บอเนต - กระบวนการที่เรียกว่าการเป็นกรดของมหาสมุทร

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเป็นกรดในมหาสมุทรอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตทางทะเลและชุมชนที่มีวิถีชีวิตขึ้นอยู่กับทรัพยากรของมหาสมุทรของเรา

อะไรทำให้เกิดความเป็นกรดในมหาสมุทร?

เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศละลายในน้ำทะเลมันจะเป็นกรดคาร์บอนิกและปล่อยไอออนไฮโดรเจน ความเป็นกรดหรือความเป็นด่างถูกกำหนดโดยจำนวนไฮโดรเจนไอออน (H+) ที่ละลายในน้ำและวัดตามมาตราส่วนค่า pH ไอออนไฮโดรเจนเหล่านี้เชื่อมต่อกับคาร์บอเนตไอออนที่มีอยู่ (CO3-) เพื่อสร้างไบคาร์บอเนต (HCO3-) ทำให้คาร์บอเนตที่มีอยู่ในมหาสมุทร นั่นเป็นเรื่องใหญ่เพราะคาร์บอเนตน้อยลงในมหาสมุทรทำให้ยากขึ้นสำหรับการกลายเป็นปูนของสิ่งมีชีวิตเช่นปะการัง, หอย, เม่นทะเลหรือแพลงก์ตอนเพื่อสร้างเปลือกหอยแคลเซียมคาร์บอเนต (Caco3) หรือโครงกระดูก

“ ตอนนี้เรากำลังปล่อยคาร์บอนประมาณ 10 พันล้านตันต่อปีสู่บรรยากาศและประมาณสองพันล้านตันที่เข้าสู่มหาสมุทร” Scott Doney ศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

ตั้งแต่อุตสาหกรรมเริ่มขึ้นกว่า 200 ปีที่ผ่านมาค่า pH ของน้ำผิวดินของมหาสมุทรลดลง 0.1 หน่วย สิ่งนี้อาจดูเหมือนไม่มากนัก แต่ค่า pH เป็นลอการิทึมซึ่งหมายความว่าทุกหน่วยแสดงถึงความเป็นกรดเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่า ที่ 0.1 หมายถึงการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรดประมาณ 30% คาดว่าภายในสิ้นศตวรรษที่ PH อาจลดลง 0.4 หน่วยหากการปล่อยก๊าซทั่วโลกดำเนินต่อไปด้วยวิธีการ "ธุรกิจตามปกติ"แผงระหว่างรัฐบาลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ-

ในความเป็นจริง,นักวิจัยได้พบว่ามหาสมุทรของเรามีความเป็นกรดเร็วกว่าทุกเวลาในช่วง 300 ล้านปีที่ผ่านมาซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ครอบคลุมการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สี่ครั้ง

“ ตลอดทางกลับไปจนถึงปี 1950 ผู้คนกังวลว่ามหาสมุทรจะยึดคาร์บอนทั้งหมดนี้” Doney กล่าว "เรารู้ว่าสิ่งนี้จะเปลี่ยนเคมีของน้ำทะเล แต่เราไม่รู้จนกระทั่งถึงปลายยุค 90 สิ่งมีชีวิตที่ไวต่อการเป็นกรดในมหาสมุทร"

สิ่งที่เป็นกรดในมหาสมุทรกับปะการังและชีวิตทางทะเลอื่น ๆ

น่าเสียดายที่สิ่งมีชีวิตจำนวนมากที่ไวต่อการเป็นกรดในมหาสมุทรเป็นฐานของเว็บอาหารนิเวศวิทยาในสภาพแวดล้อมของมหาสมุทร การคุกคามสายพันธุ์เหล่านี้ทำให้ชีวิตทางทะเลมีความเสี่ยงมากยิ่งขึ้นและในทางกลับกันชุมชนที่พึ่งพาทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์ของมหาสมุทร สัตว์เช่นปะการังซึ่งถูกคุกคามโดยอุณหภูมิมหาสมุทรที่สูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความเสี่ยงจากการเป็นกรดในมหาสมุทรการศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มความเป็นกรดของมหาสมุทรส่งผลเสียต่อความสามารถของปะการังหลายชนิดในการปลูกโครงกระดูกแคลเซียม

ในทางกลับกันการศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าแพลงก์ตอนพืชเล็ก ๆ ที่เรียกว่า coccolithophores กำลังใช้ประโยชน์จากสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปชั่วคราว สัตว์เลื้อยคลานที่มีลักษณะคล้ายพืชเดี่ยวเหล่านี้อาศัยอยู่อย่างมากมายในชั้นบนของมหาสมุทรโลกดื่มด่ำกับแสงแดดและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง-Coccolithophoresเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องแผ่นเกราะที่สวยงามและซับซ้อนและสลับซับซ้อนซึ่งเกิดจากแคลเซียมคาร์บอเนตเรียกว่า Coccoliths สาหร่ายขนาดเล็กเป็นเครื่องคำนวณหลักของมหาสมุทรของเราและเป็นผู้สนับสนุนที่สำคัญต่อวัฏจักรคาร์บอนของโลก เมื่อ Coccolithophores ตายแกลบแคลเซียมของพวกเขาจมลงไปที่พื้นทะเลฝากคาร์บอน

“ ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้รับความนิยมอย่างมากเนื่องจากระบบการสังเคราะห์แสงของพวกเขายังไม่อิ่มตัว [กับคาร์บอนไดออกไซด์] และพลังงานพิเศษนั้นถูกแปลเป็นอัตราการเติบโตที่สูงขึ้น "แต่เมื่อระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึงระดับหนึ่งอัตราการเติบโตของพวกเขาจะหยุดเพิ่มขึ้นเพราะพวกเขาจะต้องเบี่ยงเบนพลังงานมากขึ้นในการกลายเป็นปูนเมื่อเทียบกับการเจริญเติบโตและการแบ่งในแง่นั้น coccolithophores ไม่แตกต่างจาก calcifiers อื่น ๆ

การเป็นกรดของมหาสมุทรส่งผลกระทบต่อมนุษย์อย่างไร?

“ ปะการังเป็นสิ่งที่เราเรียกว่าสายพันธุ์พื้นฐานเพราะพวกมันสร้างที่อยู่อาศัยที่สิ่งมีชีวิตอื่นอาศัยอยู่หากปะการังเปลี่ยนหรือเปลี่ยนแปลงมันส่งผลกระทบต่อทุกคน” โดนีย์กล่าว และนั่นรวมถึงมนุษย์

"ปะการังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโลกที่กำลังพัฒนาแนวปะการังสำหรับการจัดหาอาหารและรายได้ที่พวกเขาสร้างขึ้นจากการพักผ่อนหย่อนใจและการท่องเที่ยว "เขากล่าว" การปรากฏตัวของปะการังยังปกป้องชายฝั่งของพวกเขาจากพายุและคลื่นดังนั้นถ้าแนวปะการังเหล่านี้เริ่มกัดเซาะการป้องกันนั้นลดลง "

ผลกระทบของการเป็นกรดในมหาสมุทรไม่เท่ากัน บางภูมิภาคและสิ่งมีชีวิตจะได้รับผลกระทบในระดับที่สูงขึ้นและเร็วกว่าอื่น ๆ น่านน้ำชายฝั่งหลายแห่งกำลังประสบกับผลกระทบด้านลบของการเป็นกรดในมหาสมุทร แม่น้ำสามารถนำน้ำที่มีมลพิษและเป็นกรดมากขึ้นไปสู่สภาพแวดล้อมชายฝั่งเพิ่มความเครียดเพิ่มเติม มหาสมุทรขึ้นอยู่กับที่กระแสของน้ำนำน้ำที่เย็นกว่าที่มีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์จากความลึกของมหาสมุทรสู่พื้นผิวและขยายผลของการเป็นกรดในมหาสมุทรในน่านน้ำชายฝั่ง

ที่เกี่ยวข้อง:นอกเหนือจากเปลือกหอยการเป็นกรดในมหาสมุทรนั้นไม่ดีสำหรับผู้คน (op-ed)

ชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกามีความเสี่ยงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง Doney กล่าว ภูมิภาคเหล่านี้มีอุตสาหกรรมหอยหลายล้านดอลลาร์ที่เห็นผลกระทบของการเป็นกรดในท้องถิ่นโดยตรงฟาร์มหอยนางรมในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือประสบความล้มเหลวในการผลิตที่สำคัญหลังจากตัวอ่อนหอยนางรมหลายพันล้านตัวละลายจากการเป็นกรดในมหาสมุทร การประมงปลาแซลมอนป่าในพื้นที่อาจตกอยู่ในอันตรายเนื่องจากหอยของหอยทากเล็ก ๆ ที่เรียกว่า pteropods (แหล่งอาหารสำคัญสำหรับปลาแซลมอนเด็กและเยาวชน) เป็นที่รู้จักกันละลายในสภาวะที่เป็นกรด-

ไม่ว่าคุณจะเป็นแพลงก์ตอนพืชด้วยกล้องจุลทรรศน์ของทะเลหรือมนุษย์ที่รักที่ดินมันเป็นความเป็นกรดในมหาสมุทรที่น่าจะส่งผลกระทบต่อชีวิตของคุณในระยะยาว ข่าวร้ายคือมหาสมุทรของเราจะยังคงเป็นกรดมากขึ้นเนื่องจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกยังคงดำเนินต่อไป

“ กรณีที่ดีที่สุดของเราคือถ้าเรารักษาเสถียรภาพการปล่อยคาร์บอนของเราตอนนี้เราอยู่ที่ประมาณ 410 ส่วนต่อล้านของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศของเรา” Doney กล่าว - ระดับที่จะทำให้การเป็นกรดของมหาสมุทรมีเสถียรภาพในที่สุด “ กรณีที่เลวร้ายที่สุดคือเราไม่ได้ชะลอการปล่อยคาร์บอนและการเป็นกรดยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง” เขากล่าว "จะมีเกณฑ์บางอย่างที่ระบบนิเวศจะไปถึงจุดที่พวกเขาไม่สามารถรักษาได้อีกต่อไป"

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:

• อ่านเพิ่มเติมข่าวการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ-
• เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับไฟล์เคมีของการเป็นกรดในมหาสมุทรจากการเชื่อมต่อสภาพภูมิอากาศของเยล
• ดูสิ่งที่สวยงามเหล่านี้ว่ายน้ำหอยทากทะเลเรียกว่า pteropods