Океанът страда от хиперкапния

Прекарах началото на май в Земята на Ван Димен, наказателна колония, създадена от Великобритания през 1803 г. Днес тя е известна като Тасмания, една от шестте първоначални колонии, които станаха щат в съвременна Австралия. Както можете да си представите, историята на това място е мрачна и много тревожна. В резултат на това изглеждаше подходящо място да се срещнем и да говорим за разяждащ страх, страховита чума, известна като подкисляване на океана.

330 учени от цял ​​свят се събраха за четиригодишния океан в световен симпозиум с високи нива на CO2, който се проведе в столицата на Тасмания, Хобарт, от 3 до 6 май. По същество разговорът за високите нива на въглероден диоксид в земната атмосфера и нейните ефект върху океана е разговор за подкисляването на океана.  Фоновото pH на океана спада и ефектите могат да бъдат измерени навсякъде. На симпозиума учените изнесоха 218 презентации и споделиха 109 постера, за да обяснят какво се знае за окисляването на океана, както и какво се научава за кумулативното му взаимодействие с други океански стресори.

Киселинността на океана се е увеличила с около 30% за по-малко от 100 години.

Това е най-бързото увеличение от 300 милиона години; и е 20 пъти по-бързо от най-скорошното бързо подкисляване, което се е случило преди 56 милиона години по време на палеоцен-еоценския термален максимум (PETM). Бавната промяна позволява адаптация. Бързите промени не предоставят време или пространство за адаптация или биологична еволюция на екосистемите и видовете, нито на човешките общности, които зависят от здравето на тези екосистеми.

Това беше четвъртият симпозиум „Океан в световен симпозиум с високи нива на CO2“. От първата среща през 2000 г. симпозиумът напредна от събиране за споделяне на ранната наука за това какво и къде е окисляването на океана. Сега събирането потвърждава натрупването на доказателства за основите на променящата се химия на океана, но е много по-фокусирано върху оценката и проектирането на сложни екологични и социални въздействия. Благодарение на бързия напредък в разбирането на окисляването на океана, сега разглеждаме физиологичните и поведенчески въздействия на окисляването на океана върху видовете, взаимодействията между тези въздействия и други океански стресови фактори и как тези ефекти променят екосистемите и засягат разнообразието и структурата на общността в океанските местообитания.

Считам тази среща за един от най-невероятните примери за сътрудничество в отговор на криза, на която имах привилегията да присъствам. Срещите са богати на другарство и сътрудничество - може би поради участието на толкова много млади жени и мъже в областта. Тази среща също е необичайна, защото толкова много жени заемат ръководни позиции и се появяват в списъка на ораторите. Мисля, че може да се направи аргумент, че резултатът е експоненциален напредък в науката и разбирането на това разгръщащо се бедствие. Учените застанаха на раменете си и ускориха глобалното разбирателство чрез сътрудничество, свеждайки до минимум битките за трева, конкуренцията и проявите на его.

За съжаление, доброто чувство, породено от другарството и значителното участие на млади учени, е в пряк контраст с потискащите новини. Нашите учени потвърждават, че човечеството е изправено пред бедствие с монументални размери.

Окисляване на океана

1. Това е резултат от вкарването на 10 гигатона въглерод в океана всяка година

2. Има сезонна и пространствена, както и променливост на дишането при фотосинтеза

3. Променя способността на океана да генерира кислород

4. Потиска имунните реакции на различни видове океански животни

5. Повишава разходите за енергия за образуване на черупки и рифови структури

6. Променя предаването на звука във вода

7. Влияе на обонятелните знаци, които позволяват на животните да намират плячка, да се защитават и да оцеляват

8. Намалява както качеството, така и дори вкуса на храната поради взаимодействията, които генерират повече токсични съединения

9. Изостря хипоксичните зони и други последствия от човешката дейност

Подкисляването на океана и глобалното затопляне ще действат съвместно с други антропогенни стресови фактори. Все още започваме да разбираме как ще изглеждат потенциалните взаимодействия. Например, установено е, че взаимодействието на хипоксията и подкисляването на океана влошава деоксигенацията на крайбрежните води.

Въпреки че окисляването на океана е глобален проблем, поминъкът на крайбрежието ще бъде неблагоприятно засегнат от окисляването на океана и изменението на климата, така че са необходими местни данни за определяне и информиране на местната адаптация. Събирането и анализирането на местни данни ни позволява да подобрим способността си да прогнозираме промяната на океана в различни мащаби и след това да коригираме структурите на управление и политики, за да се справим с местните стресори, които може да изострят последствията от по-ниското pH.

Има огромни предизвикателства при наблюдението на подкиселяването на океана: променливост на химичните промени във времето и пространството, които могат да се комбинират с множество стресори и да доведат до множество възможни диагнози. Когато комбинираме много двигатели и направим сложния анализ, за ​​да определим как те се натрупват и взаимодействат, знаем, че повратната точка (задействане на изчезване) е много вероятно да бъде отвъд нормалната променливост и по-бързо от способността за еволюция за някои от повече сложни организми. По този начин повече стресови фактори означават по-голям риск от колапс на екосистемата. Тъй като кривите на ефективността на оцеляването на видовете не са линейни, ще са необходими както екологични, така и екотоксикологични теории.

По този начин наблюдението на окисляването на океана трябва да бъде проектирано така, че да интегрира сложността на науката, множеството двигатели, пространствената променливост и необходимостта от времеви редове, за да се получи точно разбиране. Многоизмерните експерименти (разглеждане на температура, кислород, pH и т.н.), които имат по-голяма предсказваща сила, трябва да бъдат предпочитани поради спешната нужда от по-добро разбиране.

Разширеното наблюдение също така ще потвърди, че промяната се случва по-бързо, отколкото науката може да бъде напълно приложена за разбиране както на промяната, така и на нейния ефект върху местните и регионалните системи. Следователно трябва да приемем факта, че ще вземаме решения в условията на несигурност. Междувременно добрата новина е, че (без съжаление) подходът за устойчивост може да бъде рамката за оформяне на практически отговори на отрицателните биологични и екологични ефекти от окисляването на океана. Това изисква системно мислене в смисъл, че можем да се насочим към известни екзацербатори и ускорители, като същевременно подобряваме известни смекчаващи фактори и адаптивни реакции. Трябва да задействаме изграждането на местен капацитет за адаптиране; като по този начин се изгражда култура на адаптация. Култура, която насърчава сътрудничеството при разработването на политика, създавайки условия, които ще благоприятстват положителната адаптация и ще намерят правилните стимули.

Знаем, че екстремните събития могат да създадат такива стимули за сътрудничество в социалния капитал и положителна етика на общността. Вече можем да видим, че подкисляването на океана е катастрофа, която движи самоуправлението на общността, свързано със сътрудничеството, позволяващо социалните условия и етиката на общността за адаптиране. В САЩ имаме многобройни примери за отговор на подкисляването на океана, информирани от учени и политици на държавно ниво, и ние се стремим към повече.

Като пример за специфична кооперативна стратегия за адаптиране е посрещането на предизвикателството на предизвиканата от човека хипоксия чрез справяне с наземните източници на хранителни вещества и органични замърсители. Такива дейности намаляват обогатяването на хранителни вещества, което насърчава високи нива на биологична деоксигенация при дишане). Можем също да извлечем излишния въглероден диоксид от крайбрежните води чрез засаждане и защита на ливади с морска трева, мангрови гори и соленоводни блатни растения.  И двете дейности могат да подобрят местното качество на водата в опит да се изгради цялостна устойчивост на системата, като същевременно предоставят множество други ползи както за поминъка на крайбрежието, така и за здравето на океана.

Какво друго можем да направим? Можем да бъдем предпазливи и проактивни едновременно. Тихоокеанските островни и океански държави могат да бъдат подкрепени в усилията си за намаляване на замърсяването и свръхулова. По този въпрос, потенциалът подкисляването на океана да има отрицателен ефект върху бъдещото първично производство на океана трябва да бъде включен в нашите национални политики в областта на рибарството вчера.

Ние имаме морален, екологичен и икономически императив да намалим емисиите на CO2 възможно най-бързо.

Съществата и хората зависят от здравословния океан и ефектите от човешките дейности върху океана вече са причинили значителна вреда на живота в него. Все по-често хората също стават жертви на промяната в екосистемата, която създаваме.

Нашият свят с високи нива на CO2 вече е такъв hотколкото да.  

Учените са единодушни относно ужасните последици от продължаващото подкисляване на океанските води. Те са съгласни относно доказателствата, които подкрепят вероятността отрицателните последици да бъдат изострени от едновременни стресори от човешки дейности. Има съгласие, че има стъпки, които могат да бъдат предприети на всяко ниво, които насърчават устойчивостта и адаптацията. 

Накратко, науката е там. И ние трябва да разширим нашия мониторинг, за да можем да информираме местните решения. Но знаем какво трябва да направим. Просто трябва да намерим политическа воля за това.