תהליך החמצת האוקיאנוס יכול למחוק את כל החיים הימיים
תמונה ערוכה ושינוי גודל של יאניס פפנסטסופולוס, זמינה ב- Unsplash
כאשר אנו חושבים על פליטת פחמן דו חמצני (CO2), עולים בראשנו גורמים כמו אפקט החממה וההתחממות הגלובלית. אך שינויי אקלים אינם הבעיה היחידה הנגרמת מעודף CO2 באטמוספירה. תהליך החמצת האוקיאנוס מסוכן ביותר ועלול לסיים את חיי הים עד סוף המאה.
החמצה החלה מאז המהפכה התעשייתית הראשונה באמצע המאה ה -18, אז פליטת המזהמים עלתה במהירות ובאופן משמעותי הודות להתקנת תעשיות ברחבי אירופה. מאחר וסולם ה- pH הוא לוגריתמי, ירידה קלה בערך זה יכולה לייצג, באחוזים, שינויים גדולים בחומציות. לפיכך, ניתן לומר שמאז המהפכה התעשייתית הראשונה חומציות האוקיאנוסים עלתה ב -30%.
אך כיצד מתרחש התהליך הזה? מחקרים מראים כי לאורך ההיסטוריה 30% מה- CO2 הנפלט על ידי פעולה אנושית הסתיים באוקיינוס. כאשר מים (H2O) וגז נפגשים נוצרת חומצה פחמנית (H2CO3) המתנתקת בים ויוצרת יונים פחמתי (CO32-) ומימן (H +).
רמת החומציות ניתנת על ידי כמות יוני H + הקיימים בתמיסה - במקרה זה, מי ים. ככל שהפליטה גדולה יותר, כך גדל מספר יוני H + הנוצרים והאוקיאנוסים הופכים לחומציים יותר.נזק שנגרם מחמצת האוקיאנוסים
כל סוג של שינוי, קטן ככל שיהיה, יכול לשנות באופן דרסטי את הסביבה. שינויים בטמפרטורה, באקלים, ברמת הגשם או אפילו במספר בעלי החיים עלולים לגרום לחוסר איזון סביבתי מוחלט. ניתן לומר את אותו הדבר לגבי שינוי ה- pH (אינדקס המצביע על רמת הבסיסיות, הנייטרליות או החומציות של תמיסה מימית) של האוקיאנוסים.
מחקרים ראשוניים מצביעים על כך שהחמצת האוקיאנוסים משפיעה ישירות על אורגניזמים מסתיידים, כגון סוגים מסוימים של רכיכות, אצות, אלמוגים, פלנקטונים ורכיכות, מה שמפריע ליכולתם ליצור קליפות, מה שמוביל להיעלמותם. בכמויות רגילות של ספיגת CO2 על ידי האוקיאנוס, תגובות כימיות מעדיפות את השימוש בפחמן ביצירת סידן פחמתי (CaCO3), המשמש כמה אורגניזמים ימיים בהסתיידות. העלייה האינטנסיבית בריכוזי CO2 באטמוספירה גורמת לירידה ב- pH במי האוקיאנוס, מה שמשנה בסופו של דבר את כיוון התגובות הללו, מה שגורם לפחמן בסביבות ימי להיקשר עם יוני H +, מה שהופך אותו פחות זמין ל היווצרות סידן פחמתי, חיוני להתפתחות אורגניזמים מסתיידים.
הירידה בשיעורי ההסתיידות משפיעה, למשל, על שלב החיים הראשוני של אורגניזמים אלה, כמו גם על הפיזיולוגיה שלהם, ההתרבות, ההתפלגות הגאוגרפית, המורפולוגיה, הצמיחה, ההתפתחות ואורך החיים שלהם. בנוסף, הוא משפיע על הסובלנות לשינויים בטמפרטורת מי האוקיאנוס, מה שהופך את האורגניזמים הימיים לרגישים יותר, ומפריע להפצת מינים שכבר רגישים יותר. סביבות שמטבע הדברים מכילות ריכוזים גבוהים של CO2, כגון אזורים וולקניים הידרותרמיים, הן הפגנה למערכות אקולוגיות ימיות עתידיות: יש להן מגוון ביולוגי נמוך ומספר גבוה של מינים פולשניים.
תוצאה נוספת של אובדן המגוון הביולוגי במערכות אקולוגיות ימיות היא שחיקת מדפי היבשת, שלא יכילו עוד אלמוגים שיסייעו בתיקון משקעים. ההערכה היא שעד שנת 2100 כ- 70% מאלמוגי המים הקרים יחשפו למים מאכלים.
מצד שני, מחקרים אחרים מצביעים על הכיוון ההפוך, וקובעים שחלק מהמיקרואורגניזמים נהנים מתהליך זה. זאת בשל העובדה שלחמצת האוקיאנוסים יש גם תוצאה שהיא עבור חלק ממיקרואורגניזמים ימיים חיובית. הירידה ב- pH משנה את המסיסות של מתכות מסוימות, כמו ברזל III, המהווה חומר תזונתי חיוני לפלנקטון, ובכך הופך אותו לזמין יותר, ומעדיף עלייה בייצור הראשוני, שמייצר העברה גדולה יותר של CO2 ל האוקיאנוסים. בנוסף, הפיטופלנקטון מייצר רכיב הנקרא דימתילסולפיד. כאשר הוא משוחרר לאטמוספרה, אלמנט זה תורם להיווצרות עננים המשקפים את קרני השמש, השולטים בהתחממות כדור הארץ. עם זאת, השפעה זוהוא חיובי רק עד שהספיגה של CO2 באוקיאנוס תפחת (בגלל הרוויה של גז זה במים), מצב שבו פיטופלנקטון, בגלל האספקה הנמוכה יותר של Ferro III, יפיק פחות דימתיל סולפיד.
הפסדים כלכליים נוספים
בקיצור, אנו יכולים לומר כי העלייה בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה מגדילה בסופו של דבר את החומציות והטמפרטורה של מי האוקיאנוס. במידה מסוימת, כפי שראינו, הדבר חיובי, שכן הוא מגביר את המסיסות של ברזל III הנספג על ידי פיטופלנקטון לייצור דימתילסולפיד, ותורם למזער את ההתחממות הגלובלית. לאחר התגברות על נקודה זו, הרוויה של CO2 הנספגת בסביבה הימית, הוספה לעליית טמפרטורת המים, משנה את כיוון התגובות הכימיות, גורמת לכמויות קטנות יותר של גז זה להיספג, פוגעת באורגניזמים מסבירים ומגדילה את ריכוז הגז באטמוספרה. גידול זה, בתורו, יתרום להעצמת השפעות ההתחממות הגלובלית. בדרך זו נוצר מעגל קסמים בין החמצת האוקיאנוס להתחממות כדור הארץ.
בנוסף לכל ההשפעות שכבר תוארו, עם הירידה בחומציות האוקיאנוס, תהיה גם השפעה כלכלית, שכן יישובים שנשארים מבוססים על תיירות אקולוגית (צלילה) או פעילויות דיג ייפגעו.
החמצה באוקיאנוס עשויה להשפיע גם על שוק אשראי הפחמן העולמי. האוקיאנוסים מתפקדים כפיקדון טבעי של CO2, שנוצר עקב מותם של אורגניזמי גיר. כאשר החמצה מגיעה ליצירת קונכיות, הדבר משפיע גם על מצבור ה- CO2 הימי שנוצר על ידי מותם של אורגניזמי גיר אלה. לפיכך, פחמן מפסיק להיות מאוחסן לתקופות ארוכות באוקיאנוסים ומתחיל להיות מרוכז בכמויות גדולות יותר באטמוספירה. המשמעות היא שמדינות צריכות לשאת בתוצאות כלכלית.
טכנולוגיית הקלה להחמצה
גיאו-הנדסה פיתחה כמה השערות לסיום בעיה זו. האחת היא להשתמש בברזל כדי "להפרות" את האוקיאנוסים. באופן זה, חלקיקי המתכת יעוררו את צמיחת הפלנקטון המסוגלים לספוג CO2. בעת גסיסה פלנקטון היה לוקח פחמן דו חמצני לקרקעית הים ויוצר פיקדון של CO2.
אלטרנטיבה נוספת שהוצעה הייתה הוספה של חומרים אלקליין במי האוקיאנוסים לאיזון ה- pH, כגון גיר גיר. עם זאת, לדברי פרופסור ז'אן-פייר גאטוסו, מסוכנות המחקר הלאומית בצרפת, תהליך זה יכול להיות יעיל רק במפרצים עם חילופי מים מוגבלים עם הים הפתוח, מה שיעניק הקלה מקומית, אך הוא אינו מעשי בקנה מידה עולמי. , מכיוון שהיא צורכת הרבה אנרגיה, כמו גם להיות אלטרנטיבה יקרה.
במציאות, פליטת הפחמן צריכה להיות מוקד הדיון. תהליך החמצת האוקיאנוס לא משפיע רק על החיים הימיים. כפרים, ערים ואפילו מדינות תלויים לחלוטין בדיג ובתיירות ימית. הבעיות חורגות הרבה מעבר לים.
עמדות חותכות הופכות להיות יותר ויותר נחוצות. מצד הרשויות חוקים על רמות פליטה ובדיקות קפדניות יותר ויותר. מצידנו, צמצום טביעת הרגל הפחמנית שלנו באמצעים קטנים, כמו שימוש בתחבורה ציבורית רבה יותר, בעיקר בכלי רכב המופעלים על ידי מקורות אנרגיה מתחדשים או בחירת מזון אורגני, שמקורם בחקלאות דלת פחמן. אך כל הבחירות הללו אפשריות רק אם התעשייה משנה את דרכי ההתמודדות שלה עם משאבי טבע ומעניקה עדיפות לייצור סחורות המשתמשות בחומרי גלם בר קיימא.
צפו בסרטון על תהליך החמצה (באנגלית):
