Чому росте кислотність океану?
Тривожні зміни відбуваються не тільки в окремих областях океану. Глобальне потепління загрожує рішуче змінити його вигляд. Адже його кислотність неухильно наростає. Це може мати плачевні наслідки. Багато вчених упевнені в тому, що це пов’язано безпосередньо з вмістом вуглекислого газу в атмосфері. Цей показник з початку індустріальної епохи зріс в 1,38 рази (з 0,028 до 0,0387%). За останні 25 мільйонів років в атмосфері нашої планети не спостерігалося такого високого вмісту СО2! А до 2100 року, за деякими прогнозами, цей показник збільшиться до 0,08%.
Ліси і океани поглинають значну частину вуглекислого газу, що виділяється в атмосферу. Приблизно третина його пізніше розчиняється в морській воді (повсюдна вирубка лісів веде до того, що ця частка зростає). Це, вважають дослідники, стримує потепління на нашій планеті, але в той же час в результаті певної хімічної реакції, що протікає в воді, “похований” в безодні океану парниковий газ перетворюється у вугільну кислоту. Втім, вона нестійка; її молекули розпадаються на позитивно і негативно заряджені іони, в тому числі іони водню. Як наслідок, водневий показник (рН) морської води – саме він характеризує кислотність – поступово змінюється. Якщо в доіндустріальну епоху він дорівнював на глибині до 50 метрів приблизно 8,2, то тепер становить в середньому 8,08 (чим менше цей показник, тим вища кислотність розчину). Звичайно, якась “одна десята частка” налаштовує на спокійний лад. Але враження оманливе.
Багато морські тварини, наприклад молюски, коралові поліпи, морські їжаки, морські зірки, мають панциром або скелетом, що складається з карбонату кальцію, який утворюється за рахунок з’єднання іонів кальцію і карбонату. Однак чим вище кислотність морської води, тим менше там вільних іонів карбонату. Формування панцирів і раковин сповільнюється, вони стають все тонше; їх власники – все дрібніше. Тварини, перш ховалися за вапняної бронею, як за кам’яною стіною, змушені будуть докладати величезних зусиль для самозахисту, для підтримки нормальної роботи організму. Це забирає енергію – ту саму енергію, якої стане бракувати для їх розвитку, зростання і розмноження. Згодом доведеться говорити про виродження цих видів. Поступово вони почнуть програвати конкурентну боротьбу іншим видам – тим, хто не постраждає від зміни кислотності Світового океану.
Серед перших неминучих жертв почалися змін виявляться молюски, чиї мушлі містять арагонит – легко розчинний мінерал класу карбонатів. Ці молюски поширені в високих широтах – в полярних морях Арктики і Антарктики, а також в північній частині Тихого океану. Але саме в холодних морях, при низькій температурі, вуглекислий газ розчиняється в воді особливо інтенсивно.
Якщо викиди вуглекислого газу не будуть скорочені, то вже до 2016 року кислотність води в окремих областях Північного Льодовитого океану досягне такого ступеня, що вода почне роз’їдати арагонит. Через 50-60 років ця біда спіткає вже три чверті полярних морів. Але саме в цих морях найважливішим елементом харчового ланцюга є ті самі молюски. Ними харчуються риби, тюлені, кити. Якщо чисельність молюсків почне стрімко скорочуватися, незабаром це відіб’ється і на популяціях інших тварин, що залишилися без звичних джерел їжі.
Мальки риб особливо чутливі до змін водневого показника води. Так, під час експериментів у мальків тріски, яких поміщали в воду з підвищеною кислотністю, виявилися численні ушкодження внутрішніх органів. Очевидно, в такому віці їх організм дуже швидко реагує на все, що відбувається в навколишньому середовищі. Масова ж загибель мальків неминуче позначиться на чисельності промислових риб.
Багато дослідників відзначають, що поки ще не зрозуміло, в яких межах зміни водневого показника слід вважати терпимими (тобто тварини можуть пристосуватися до них), а в яких – ні. Найчастіше називається величина 0,2, але, за поширеними прогнозами, вже до 2040 року водневий показник морської води знизиться саме на цю величину, а до 2100 року зменшиться до 7,8. Така тенденція заслуговує лише одного визначення – “катастрофічна”.
Більшість морських тварин за всю історію своїх видів не стикалися з подібними умовами. Аналізуючи склад донних відкладень, вчені визначили, наприклад, що 7,5 мільйона років тому водневий показник морської води становив 8,2 ± 0,2 і лише 21 мільйон років тому був значно нижче – 7,4 ± 0,2. Організми багатьох сучасних тварин не пристосовані до такої “хімії океану”.
Кепські перспективи, наприклад, у коралових поліпів, чиї вапняні скелети містять все той же легкорозчинний арагонит. У тропічних морях вже зараз спостерігається їх масова загибель. Втім, вона обумовлена тим, що середня температура океану підвищується, а корали дуже чутливі до найменшого зміни температури. Тепер до цього додалася ще одна неприємність: змінюється кислотність морської води – а це відбивається на стані вапняного скелета, яким наділені поліпи. Якщо викиди вуглекислого газу в атмосферу так і не вдасться скоротити, то в 2050 році ступінь кислотності Світового океану зміниться настільки, що в таких умовах вони не будуть більше рости.
Тропічні рифи виявилися в пастці. У тій частині океану, де зараз поширені корали, середня температура морської водипродолжает потроху підвищуватися, і це призводить до їх масової загибелі. Переселитися ж в помірні широти вони не можуть; тутешні води надто бідні карбонатами, необхідними їм для будівництва вапняних скелетів.
Підсумовуючи дослідження, що проводилися в останнє десятиліття, можна сказати, що в загрозливому становищі опинилася майже третина всіх видів коралів. Зокрема, з 704 видів кам’яних коралів, обстежених вченими, 231 вид знаходиться або на межі вимирання, або під загрозою вимирання. Для порівняння: на початку 1990-х років менше 5% видів коралів відчували подібні труднощі.
Якщо коли-небудь коралові рифи зникнуть, це обернеться катастрофою не тільки для туристичної галузі, а й для прибережних екосистем, адже рифи захищають берега материків і острови від морських хвиль, а ще є місцем проживання численних риб і інших тварин. Якщо вимруть корали, то така ж доля чекає рослини і тварин, що населяють зараз рифи. Це піде на користь лише конкуруючим видам, менш спеціалізованим, менш чутливим до змін, що відбуваються, – перш за все медузам.
… В одному з найпохмуріших прогнозів, опублікованому в 2003 році на сторінках Nature, йдеться, що через кілька століть, на той час, коли буде витрачена велика частина відомих на сьогодні запасів викопного палива, в атмосферу виділиться така кількість вуглекислого газу, що водневий показник світового океану досягне найнижчої позначки за останні 300 мільйонів років (виключаючи окремі катастрофи). Для людства подібний розвиток подій стане практично незворотнім. За розрахунками, пройдуть багато десятків тисячоліть, перш ніж водневий показник природним шляхом повернеться до того рівня, який був відзначений напередодні індустріальної епохи. Невже найгірший прогноз, як завжди, збудеться?
(2 votes, average: 5.00 out of 5)