TAGASI UURIMUSTE JUURDE

Sisukord

1. Sissejuhatus
2. Ookeani hapestumise alused
3. Ookeani hapestumise mõju rannikukogukondadele
4. Ookeani hapestumine ja selle võimalikud mõjud mere ökosüsteemidele
5. Vahendid haridustöötajatele
6. Poliitikajuhised ja valitsuse väljaanded
7. Täiendavad ressursid

1. Sissejuhatus

Ookean neelab olulise osa meie süsinikdioksiidi heitkogustest, mis muudab ookeani keemiat enneolematu kiirusega. Umbes kolmandiku kõigist viimase 200 aasta heitkogustest on ookean neelanud, põhjustades ookeani pinnavee keskmise pH languse umbes 0.1 ühiku võrra – 8.2-lt 8.1-le. See muutus on juba põhjustanud lühiajalisi kohalikke mõjusid ookeani taimestikule ja loomastikule. Üha happelisemaks muutuva ookeani lõplikud pikaajalised tagajärjed võivad olla teadmata, kuid võimalikud riskid on suured. Ookeani hapestumine on kasvav probleem, kuna inimtekkelised süsinikdioksiidi heitkogused muudavad atmosfääri ja kliimat jätkuvalt. Hinnanguliselt on sajandi lõpuks lisanduv langus 0.2–0.3 ühikut.

Mis on ookeani hapestumine?

Mõistet ookeani hapestumine on selle keerulise nimetuse tõttu kõige sagedamini valesti tõlgendatud. "Ookeani hapestumist võib määratleda kui muutust ookeanide keemias, mis on tingitud atmosfääri keemiliste sisendite, sealhulgas süsiniku, lämmastiku ja väävliühendite, omastamisest ookeanis." Lihtsamalt öeldes on see siis, kui liigne CO₂ lahustub ookeani pinnas, muutes ookeani keemiat. Selle kõige levinum põhjus on antropogeensed tegevused, nagu fossiilkütuste põletamine ja maakasutuse muutus, mis eraldab suures koguses CO₂. Sellised aruanded nagu IPCC eriaruanne ookeanide ja krüosfääri kohta muutuvas kliimas on näidanud, et ookean võtab atmosfääri süsinikdioksiidi.₂ on viimase kahe aastakümne jooksul suurenenud. Praegu on atmosfääri CO₂ kontsentratsioon on ~420ppmv, mida pole nähtud vähemalt 65,000 XNUMX aastat. Seda nähtust nimetatakse tavaliselt ookeani hapestumiseks või "teiseks CO₂ probleem,“ lisaks ookeanide soojenemisele. Maailma ookeanide pH on alates tööstusrevolutsioonist langenud juba enam kui 0.1 ühiku võrra ning valitsustevahelise kliimamuutuste eksperdirühma eriaruanne heitkoguste stsenaariumide kohta ennustab 0.3. aastaks 0.5–2100 pH ühiku võrra edaspidist langust kogu maailmas, kuigi selle kiirus ja ulatus vähenemine on piirkonniti erinev.

Ookean tervikuna jääb aluseliseks ja pH on üle 7. Miks siis nimetatakse seda ookeani hapestumiseks? Kui CO₂ reageerib mereveega, muutub see süsihappeks, mis on ebastabiilne. See molekul reageerib veelgi mereveega, vabastades H⁺ ioon muutuda vesinikkarbonaadiks. H. vabastamisel⁺ ioon, tekib selle ülejääk, mis põhjustab pH languse. Seetõttu muudab vesi happelisemaks.

Mis on pH skaala?

pH-skaala on vabade vesinikuioonide kontsentratsiooni mõõtmine lahuses. Kui vesinikioonide kontsentratsioon on kõrge, loetakse lahust happeliseks. Kui vesinikuioonide kontsentratsioon on hüdroksiidioonide suhtes madal, loetakse lahust aluseliseks. Nende leidude korrelatsioonil väärtusega mõõdetakse pH logaritmilisel skaalal (10-kordne muutus) vahemikus 0–14. Kõik, mis on alla 7, loetakse aluseliseks ja üle selle happeliseks. Kuna pH skaala on logaritmiline, võrdub pH ühikuline langus happesuse kümnekordse suurenemisega. Meie, inimeste jaoks on näide selle mõistmiseks selle võrdlemine meie vere pH-ga, mis on keskmiselt umbes 7.40. Kui meie pH peaks muutuma, kogeksime hingamisraskusi ja hakkame tõsiselt haigeks jääma. See stsenaarium on sarnane sellega, mida mereorganismid kogevad ookeanide hapestumise suureneva ohu tõttu.

Kuidas ookeani hapestumine mõjutab mereelu?

Ookeani hapestumine võib kahjustada mõningaid lupjuvaid mereorganisme, nagu molluskid, kokolitofoorid, foraminifeerid ja pteropoodid, mis loovad biogeenset kaltsiumkarbonaati. Kaltsiit ja aragoniit on peamised biogeenselt moodustunud karbonaatmineraalid, mida need mere kaltsifikaatorid toodavad. Nende mineraalide stabiilsus sõltub CO2 kogusest vees ja osaliselt temperatuurist. Kuna inimtekkeliste CO2 kontsentratsioonid kasvavad jätkuvalt, väheneb nende biogeensete mineraalide stabiilsus. Kui on palju H⁺ vees olevad ioonid, üks kaltsiumkarbonaadi ehitusplokke, karbonaadiioonid (CO₃^2-) seostub kergemini vesinikioonidega kui kaltsiumiioonidega. Et kaltsifikaatorid saaksid toota kaltsiumkarbonaadi struktuure, peavad nad hõlbustama karbonaadi sidumist kaltsiumiga, mis võib olla energeetiliselt kulukas. Seega näitavad mõned organismid lupjumise kiiruse vähenemist ja/või lahustumise suurenemist, kui nad puutuvad kokku tulevaste ookeanide hapestumise tingimustega.  (teave Plymouthi ülikoolist).

Ookeani hapestumine võib mõjutada isegi organisme, mis ei ole kaltsifitseerijad. Sisemine happe-aluse regulatsioon, mis on vajalik merevee välise keemia muutumisega võitlemiseks, võib suunata energiat põhiprotsessidest, nagu ainevahetus, paljunemine ja tüüpiline keskkonnatundlikkus. Jätkuvalt korraldatakse bioloogilisi uuringuid, et mõista muutuvate ookeanitingimuste võimalikke mõjusid paljudele mereliikidele.

Kuid need mõjud ei pruugi piirduda üksikute liikidega. Kui sellised probleemid tekivad, on toiduvõrk koheselt häiritud. Kuigi see ei pruugi meile, inimestele, tunduda suure probleemina, toetume nendele kõva kestaga organismidele oma elu toiteks. Kui need ei moodustu või ei tooda korralikult, tekib doominoefekt kogu toiduvõrgus ja samad juhtumid. Kui teadlased ja teadlased mõistavad ookeanide hapestumise kahjulikku mõju, peavad riigid, poliitikakujundajad ja kogukonnad selle mõju piiramiseks kokku tulema.

Mida teeb Ocean Foundation seoses ookeani hapestumisega?

Ocean Foundationi rahvusvaheline ookeani hapestamise algatus suurendab teadlaste, poliitikakujundajate ja kogukondade suutlikkust jälgida, mõista ja reageerida OA-le nii kohalikul kui ka koostöös ülemaailmsel tasandil. Teeme seda, luues praktilisi tööriistu ja ressursse, mis on loodud töötama kõikjal maailmas. Lisateavet selle kohta, kuidas Ocean Foundation töötab ookeani hapestumise vastu, leiate veebisaidilt Rahvusvahelise ookeani hapestamise algatuse veebisait. Soovitame külastada ka The Ocean Foundationi iga-aastast Ookeani hapestamise tegevuspäeva veebileht. Ocean Foundationi oma Ookeani hapestamise juhend poliitikakujundajatele eesmärk on pakkuda juba vastuvõetud õigusaktide ja keelenäiteid, et aidata koostada uut õigusloomet, et käsitleda ookeanide hapestumist, juhend on saadaval nõudmisel.

---

2. Põhilised ressursid ookeani hapestumise kohta

Siin, The Ocean Foundationis, suurendab meie rahvusvaheline ookeani hapestamise algatus teadlaste, poliitikakujundajate ja kogukondade suutlikkust mõista ja uurida OA-d kohalikul ja ülemaailmsel tasandil. Oleme uhked oma töö üle, mille eesmärk on suurendada suutlikkust ülemaailmsete koolituste, seadmete pikaajalise toe ja stipendiumide kaudu, et toetada pidevat järelevalvet ja uuringuid.

Meie eesmärk OA algatuse raames on, et igal riigil oleks tugev riiklik OA seire- ja leevendamisstrateegia, mida juhivad kohalikud eksperdid ja vajadused. Samal ajal koordineerides piirkondlikke ja rahvusvahelisi tegevusi, et pakkuda selle ülemaailmse väljakutse lahendamiseks vajalikku juhtimist ja rahalist toetust. Alates selle algatuse väljatöötamisest oleme suutnud saavutada:

• Kasutusele võetud 17 seireseadmete komplekti 16 riigis
• Juhtis 8 piirkondlikku koolitust, kus osales üle 150 teadlase üle kogu maailma
• Avaldanud põhjaliku juhendi ookeanide hapestumist käsitlevate õigusaktide kohta
• Töötas välja uue seireseadmete komplekti, mis vähendas seirekulusid 90%
• Rahastati kahte ranniku taastamise projekti, et uurida, kuidas sinine süsinik, nagu mangroovid ja merihein, võivad kohapeal ookeani hapestumist leevendada
• Moodustati ametlikud partnerlussuhted riikide valitsuste ja valitsustevaheliste agentuuridega, et aidata koordineerida suuremahulist tegevust
• Abistanud kahe piirkondliku resolutsiooni vastuvõtmisel ÜRO ametlike protsesside kaudu, et hoogu anda

Need on vaid mõned paljudest esiletõstmistest, mida meie algatus on vaid viimastel aastatel suutnud saavutada. OA uurimiskomplektid, mida nimetatakse "Global Ocean Acidification Observing Network in a Box", on olnud IOAI töö nurgakivi. Need projektid loovad sageli esimesed ookeanikeemia seired igas riigis ja võimaldavad teadlastel lisada teadusuuringuid, et uurida erinevate mereliikide, nagu kalad ja korallid, mõju. Need projektid, mida on toetanud komplekt GOA-ON in a Box, on aidanud kaasa uurimistööle, kuna mõned saajad teenisid magistrikraadi või ehitasid välja oma laborid.

Ookeani hapestumine viitab ookeani pH langusele pikema aja jooksul, tavaliselt aastakümnete või pikema aja jooksul. Selle põhjuseks on CO omastamine₂ atmosfäärist, kuid selle põhjuseks võivad olla ka muud keemilised liitmised või lahutamised ookeanist. Tänapäeva maailmas on kõige levinum OA põhjus inimtegevusest või lihtsamalt öeldes inimtegevusest. Kui CO₂ reageerib mereveega, muutub see nõrgaks happeks, tekitades mitmeid keemilisi muutusi. See suurendab vesinikkarbonaadi ioone [HCO₃^-] ja lahustunud anorgaaniline süsinik (C_t) ja alandab pH-d.

Mis on pH? Ookeani happesuse mõõt, mida saab esitada erinevate skaalade abil: National Bureau of Standards (pH_NBS), merevesi (pH_sws) ja kogusumma (pH_t) kaalud. Koguskaala (pH_t) on soovitatav (Dickinson, 2007) ja seda kasutatakse kõige sagedamini.

Hurd, C., Lenton, A., Tilbrook, B. & Boyd, P. (2018). Praegune arusaam ja väljakutsed ookeanidele kõrgema CO-sisaldusega₂ maailma. Loodus. Välja otsitud aadressilt https://www.nature.com/articles/s41558-018-0211-0

Kuigi ookeanide hapestumine on ülemaailmne nähtus, on olulise piirkondliku varieeruvuse äratundmine viinud vaatlusvõrkude loomiseni. Tulevased väljakutsed kõrgema CO-tasemega₂ maailmas hõlmavad kohanemis-, leevendamis- ja sekkumisvõimaluste paremat disaini ja ranget testimist, et tasakaalustada ookeanide hapestumise mõju.

Riiklik keskkonnaseadusandjate kaucus. NCEL-i teabeleht: ookeani hapestumine.

Teabeleht, mis sisaldab üksikasjalikult põhipunkte, õigusakte ja muud teavet ookeanide hapestumise kohta.

Amaratunga, C. 2015. Mis kurat on ookeani hapestumine (OA) ja miks peaksime sellest hoolima? Merekeskkonna vaatluste prognoosimise ja reageerimise võrgustik (MEOPAR). Kanada.

See külalistoimetus hõlmab mereteadlaste ja vesiviljelustööstuse liikmete kokkukutsumist Victoria osariigis BC, kus juhid arutasid ookeanide hapestumise murettekitavat nähtust ja selle mõju Kanada ookeanidele ja vesiviljelusele.

Eisler, R. (2012). Ookeani hapestumine: põhjalik ülevaade. Enfield, NH: Science Publishers.

Selles raamatus antakse ülevaade OA kohta saadaolevast kirjandusest ja uuringutest, sealhulgas ajaloolisest ülevaatest pH ja atmosfääri CO kohta₂ COXNUMX tasemed ning looduslikud ja inimtekkelised allikad₂. Asutus on keemiliste riskide hindamisel tunnustatud asutus ning raamat võtab kokku ookeanide hapestumise tegelikud ja prognoositavad mõjud.

Gattuso, J.-P. & L. Hansson. Toim. (2012). Ookeani hapestumine. New York: Oxford University Press. ISBN- 978-0-19-959108-4

Ookeani hapestumine on kasvav probleem ja see raamat aitab probleemi kontekstualiseerida. See raamat on akadeemikutele kõige olulisem, kuna see on teadusliku tasandi tekst ja see sünteesib ajakohaseid uuringuid OA tõenäoliste tagajärgede kohta, eesmärgiga teavitada nii tulevasi uurimisprioriteete kui ka merehalduspoliitikat.

Gattuso, J.-P., J. Orr, S. Pantoja. H.-O. Portner, U. Riebesell ja T. Trull (toim.). (2009). Ookean kõrge CO2-heitega maailmas II. Gottingen, Saksamaa: Copernicuse väljaanded. http://www.biogeosciences.net/ special_issue44.html

See Biogeosciencesi erinumber sisaldab üle 20 teadusartikli ookeanide keemia ja OA mõju kohta mere ökosüsteemidele.

Turley, C. ja K. Boot, 2011: Teaduse ja ühiskonna ees seisavad ookeanide hapestumise väljakutsed. In: Ocean Acidification [Gattuso, J.-P. ja L. Hansson (toim.)]. Oxford University Press, Oxford, UK, lk 249–271

Inimareng on viimase sajandi jooksul märkimisväärselt edasi arenenud, avaldades keskkonnale positiivset ja negatiivset mõju. Kuna rahvastik kasvab jätkuvalt, on inimesed jõukuse suurendamiseks pidevalt loonud ja leiutanud uusi tehnoloogiaid. Kui peamine eesmärk on rikkus, ei võeta mõnikord nende tegude mõju arvesse. Planeediressursside ülekasutamine ja gaaside kogunemine on muutnud atmosfääri ja ookeani keemiat, millel on drastilised tagajärjed. Kuna inimesed on nii võimsad, siis kui kliima on olnud ohus, oleme kiiresti reageerinud ja need kahjud tagasi pööranud, luues head. Võimaliku negatiivse keskkonnamõju ohu tõttu tuleb maakera tervena hoidmiseks sõlmida rahvusvahelisi lepinguid ja seadusi. Poliitilised juhid ja teadlased peavad kokku tulema, et teha kindlaks, millal on vaja kliimamuutuste mõjude tagasipööramiseks sekkuda.

Mathis, JT, JN Cross ja NR Bates, 2011: Esmase tootmise ja maismaa äravoolu ühendamine ookeani hapestumise ja karbonaatsete mineraalide allasurumisega Beringi mere idaosas. Geofüüsikaliste uuringute ajakiri, 116, C02030, doi: 10.1029/2010JC006453.

Vaadeldes lahustunud orgaanilist süsinikku (DIC) ja üldist aluselisust, võib täheldada olulisi karbonaatsete mineraalide kontsentratsioone ja pH-d. Andmed on näidanud, et kaltsiiti ja aragoniiti on oluliselt mõjutanud jõgede äravool, esmane tootmine ja orgaanilise aine remineraliseerumine. Need olulised karbonaatmineraalid olid veesambas alaküllastunud nende sündmuste tõttu, mis tulenevad ookeanides leiduvast inimtekkelise süsinikdioksiidist.

Gattuso, J.-P. Ookeani hapestumine. (2011) Villefranche-sur-meri arengubioloogiline labor.

Lühike kolmeleheküljeline ülevaade ookeanide hapestumisest, see artikkel annab põhjaliku tausta ookeanide hapestumise keemia, pH skaala, nime, ajaloo ja mõjude kohta.

Harrould-Kolieb, E., M. Hirshfield ja A. Brosius. (2009). Ookeani hapestumise poolt enim kannatada saanud peamised kiirgajad. Oceana.

Selles analüüsis hinnatakse OA tõenäolist haavatavust ja mõju erinevatele maailma riikidele, võttes aluseks nende kalade ja karpide püügi ulatuse, mereandide tarbimise taseme, korallriffide protsendi nende majandusvööndis ja OA prognoositava taseme nendes riikides. rannikuveed 2050. aastal. Aruandes märgitakse, et riigid, millel on suured korallriffide alad või püüavad ja tarbivad suures koguses kalu ja karpe ning kõrgematel laiuskraadidel asuvad riigid, on OA suhtes kõige haavatavamad.

Doney, SC, VJ Fabry, RA Feely ja JA Kleypas, 2009: Ookeani hapestumine: teine ​​CO₂ probleem. Mereteaduse aastaülevaade, 1, 169-192, doi:10.1146/annurev.marine.010908.163834.

Kui inimtekkelised süsinikdioksiidi heitkogused suurenevad, toimub nihe karbonaatide keemias. See muudab oluliste keemiliste ühendite, nagu aragoniit ja kaltsiit, biogeokeemilisi tsükleid, vähendades kõvakestaliste organismide nõuetekohast paljunemist. Laboratoorsed testid on näidanud lupjumise ja kasvu kiiruse vähenemist.

Dickson, AG, Sabine, CL ja Christian, JR (toim.) 2007. Ookeani CO2 mõõtmise parimate tavade juhend. PICES Eriväljaanne 3, 191 lk.

Süsinikdioksiidi mõõtmised on ookeanide hapestumise uurimise aluseks. Ühe parima mõõtmisjuhise töötas välja USA energeetikaministeeriumi (DOE) teadusmeeskond oma projekti jaoks, mille eesmärk oli viia läbi esimene ülemaailmne süsinikdioksiidi uuring ookeanides. Tänapäeval haldab juhendit riiklik ookeani- ja atmosfääriamet.

---

3. Ookeani hapestumise mõju rannikukogukondadele

Ookeani hapestumine mõjutab mereelustiku ja ökosüsteemide põhifunktsioone. Praegused uuringud näitavad, et ookeanide hapestumisel on tõsised tagajärjed rannikualadele, mis sõltuvad rannikukaitsest, kalandusest ja vesiviljelusest. Kuna maailmameres suureneb ookeanide hapestumine, toimub nihe makrovetikate domineerimises, elupaikade degradeerumine ja bioloogilise mitmekesisuse vähenemine. Troopiliste ja subtroopiliste piirkondade kogukondadel on kõige suurem oht ​​ookeanilt saadava tulu oluliseks vähenemiseks. Uuringud, mis uurivad ookeanide hapestumise mõju avatud kalade populatsioonidele, näitavad kahjulikke muutusi haistmises, kudemiskäitumises ja põgenemisreaktsioonis (tsitaadid allpool). Need muudatused lõhuvad kohaliku majanduse ja ökosüsteemi kriitilise aluse. Kui inimesed peaksid neid muutusi otsekohe jälgima, aeglustaks tähelepanu CO praeguseid määrasid₂ heitkogused erineksid oluliselt ükskõik millisest ülaltoodud stsenaariumist. Arvatakse, et kui need mõjud ka edaspidi kaladele avaldavad, võib 2060. aastaks igal aastal kaotada sadu miljoneid dollareid.

Lisaks kalandusele toob korallriffide ökoturism igal aastal miljoneid dollareid tulu. Rannikukogukonnad toetuvad ja sõltuvad oma elatis korallriffidest. Arvatakse, et ookeanide hapestumise jätkudes on mõju korallriffidele tugevam, halvendades seega nende tervist, mille tulemuseks on hinnanguliselt 870 miljardi dollari suurune kahjum aastaks 2100. Ainuüksi see on ookeanide hapestumise mõju. Kui teadlased lisavad selle koosmõju koos soojenemise, hapnikuvaeguse ja muuga, võib rannikualade kogukondade jaoks olla veelgi kahjulikum mõju nii majandusele kui ka ökosüsteemile.

Moore, C. ja Fuller J. (2022). Ookeani hapestumise majanduslikud mõjud: metaanalüüs. Chicago ülikooli ajakirjandusajakirjad. Marine Resource Economics Vol. 32, nr 2

See uuring näitab OA mõjude analüüsi majandusele. Vaadati üle kalanduse, vesiviljeluse, puhkemajanduse, kaldakaitse ja muude majandusnäitajate mõju, et saada rohkem teavet ookeanide hapestumise pikaajaliste mõjude kohta. Selles uuringus leiti 20. aasta seisuga kokku 2021 uuringut, mis on analüüsinud ookeanide hapestumise majanduslikke mõjusid, kuid ainult 11 neist olid piisavalt usaldusväärsed, et neid saaks sõltumatute uuringutena läbi vaadata. Neist valdav enamus keskendus molluskiturgudele. Autorid lõpetavad oma uuringu, rõhutades vajadust täiendavate uuringute järele, eriti uuringute järele, mis hõlmavad spetsiifilisi heitkoguseid ja sotsiaalmajanduslikke stsenaariume, et saada täpseid ennustusi ookeanide hapestumise pikaajaliste mõjude kohta.

Hall-Spencer JM, Harvey BP. Ookeani hapestumine mõjutab elupaikade halvenemise tõttu ranniku ökosüsteemi teenuseid. Emerg Top Life Sci. 2019, 10. mai;3(2):197–206. doi: 10.1042/ETLS20180117. PMID: 33523154; PMCID: PMC7289009.

Ookeani hapestumine vähendab rannikualade elupaikade vastupidavust muudele kliimamuutustega seotud teguritele (globaalne soojenemine, merepinna tõus, suurenenud tormine), suurendades mererežiimi muutuste ning ökosüsteemi oluliste funktsioonide ja teenuste kadumise ohtu. Merekaupadega seotud riskid suurenevad koos OAga, mis põhjustab nihkeid makrovetikate domineerimises, elupaikade degradeerumist ja bioloogilise mitmekesisuse vähenemist. Neid mõjusid on täheldatud erinevates kohtades üle maailma. Uuringud CO kohta₂ imbumine avaldab mõju lähedalasuvale kalapüügile ning troopilised ja subtroopilised kohad kogevad kõige suuremat mõju miljonite inimeste tõttu, kes sõltuvad rannikukaitsest, kalandusest ja vesiviljelusest.

Cooley SR, Ono CR, Melcer S ja Roberson J (2016) Ühenduse tasandi meetmed, mis võivad tegeleda ookeanide hapestumisega. Esiosa. Mar. Sci. 2:128. doi: 10.3389/fmars.2015.00128

Selles artiklis käsitletakse praegusi meetmeid, mida võtavad osariigid ja muud piirkonnad, mis pole OA mõju tundnud, kuid on selle mõjust tüdinud.

Ekstrom, JA jt. (2015). USA karpide püügi haavatavus ja kohanemine ookeanide hapestumisega. loodus. 5, 207-215, doi: 10.1038/nclimate2508

Ookeanide hapestumise tagajärgedega toimetulemiseks on vaja teostatavaid ja kohalikul tasandil asjakohaseid leevendus- ja kohanemismeetmeid. See artikkel esitab Ameerika Ühendriikide rannikualade kogukondade ruumiliselt selge haavatavuse analüüsi.

Spalding, MJ (2015). Shermani laguuni kriis – ja ülemaailmne ookean. Keskkonnafoorum. 32 (2), 38-43.

See aruanne rõhutab OA tõsidust, selle mõju toiduvõrgule ja inimeste valguallikatele ning tõsiasja, et see pole mitte ainult kasvav oht, vaid ka praegune ja nähtav probleem. Artiklis käsitletakse nii USA riigi tegevust kui ka rahvusvahelist reageerimist OA-le ning see lõpeb väikeste sammude loeteluga, mida saab ja tuleks astuda OA vastu võitlemiseks.

---

4. Ookeani hapestumine ja selle mõju mere ökosüsteemidele

Doney, Scott C., Busch, D. Shallin, Cooley, Sarah R. ja Kroeker, Kristy J. Ookeani hapestumise mõju mere ökosüsteemidele ja sõltuvatele inimkooslustele. Keskkonna ja ressursside aastaülevaade, 45 (1). Välja otsitud saidilt https://par.nsf.gov/biblio/10164807. https:// doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083019

See uuring keskendub fossiilkütustest ja muudest inimtegevusest tulenevate süsinikdioksiidi taseme tõusu mõjudele. Laborikatsed näitavad, et see on tekitanud muutusi loomade füsioloogias, populatsiooni dünaamikas ja muutuvates ökosüsteemides. See seab ohtu majandused, mis sõltuvad nii palju ookeanist. Kalandus, vesiviljelus ja rannikukaitse on ühed paljudest, mis kogevad kõige karmimaid tagajärgi.

Olsen E, Kaplan IC, Ainsworth C, Fay G, Gaichas S, Gamble R, Girardin R, Eide CH, Ihde TF, Morzaria-Luna H, Johnson KF, Savina-Rolland M, Townsend H, Weijerman M, Fulton EA ja Link JS (2018) Ookeani futuurid ookeani hapestumise, merekaitse ja muutuva kalapüügi surve all, mida uuriti ülemaailmse ökosüsteemimudelite komplekti abil. Esiosa. Mar. Sci. 5:64. doi: 10.3389/fmars.2018.00064

Ökosüsteemipõhine juhtimine, tuntud ka kui EBM, on tekitanud üha suuremat huvi alternatiivsete juhtimisstrateegiate testimise vastu ja aidata tuvastada kompromisse inimkasutuse vähendamiseks. See on viis, kuidas otsida lahendusi keerukatele ookeanihaldusprobleemidele, et parandada ökosüsteemide tervist erinevates maailma piirkondades.

Mostofa, KMG, Liu, C.-Q., Zhai, W., Minella, M., Vione, D., Gao, K., Minakata, D., Arakaki, T., Yoshioka, T., Hayakawa, K ., Konohira, E., Tanoue, E., Akhand, A., Chanda, A., Wang, B. ja Sakugawa, H.: ülevaated ja sünteesid: ookeani hapestumine ja selle potentsiaalsed mõjud mere ökosüsteemidele, Biogeosciences, 13 , 1767–1786, https://doi.org/10.5194/bg-13-1767-2016, 2016.

Selles artiklis käsitletakse erinevaid uuringuid, mis on tehtud OA mõjude nägemiseks ookeanile.

Cattano, C, Claudet, J., Domenici, P. ja Milazzo, M. (2018, mai) Elamine kõrge CO2-heitega maailmas: globaalne metaanalüüs näitab mitut tunnuste vahendatud kalade reaktsiooni ookeani hapestumisele. Ökoloogilised monograafiad 88(3). DOI: 10.1002/ecm.1297

Kalad on rannikualade kogukondade jaoks oluline elatusallikas ja mereökosüsteemide stabiilsuse võtmekomponent. OA stressiga seotud mõjude tõttu füsioloogiale tuleb teha rohkem, et täita teadmistelünk oluliste ökofüsioloogiliste protsesside kohta ja laiendada teadusuuringuid sellistele valdkondadele nagu globaalne soojenemine, hüpoksia ja kalapüük. Huvitaval kombel ei ole mõju kaladele olnud drastiline, erinevalt selgrootute liikidest, mis on allutatud ruumilisele ja ajalisele keskkonnagradientile. Praeguseks on tehtud palju uuringuid, mis näitavad erinevat mõju selgroogsetele ja selgrootutele. Muutuse tõttu on ülioluline, et nende erinevuste nägemiseks viidaks läbi uuringud, et paremini mõista, kuidas ookeanide hapestumine mõjutab rannikualade kogukondade majandust.

Albright, R. ja Cooley, S. (2019). Sekkumiste ülevaade, mille eesmärk on leevendada ookeanide hapestumist korallriffidel Regional Studies in Marine Science, Vol. 29, https://doi.org/10.1016/j.rsma.2019.100612

Selles uuringus käsitletakse üksikasjalikult, kuidas OA on viimastel aastatel korallriffe mõjutanud. Selles uuringus leidsid teadlased, et korallriffidel on suurem tõenäosus pleegitamissündmusest tagasi põrkuda. 

1. Korallrifid põrkavad suurema tõenäosusega pleegitamissündmusest tagasi palju aeglasemalt, kui need mõjutavad keskkonda, näiteks ookeanide hapestumist.
2. „OA ohustavad ökosüsteemiteenused korallriffide ökosüsteemides. Pakkumise teenuseid mõõdetakse enamasti majanduslikult, kuid muud teenused on rannikuäärsete inimkogukondade jaoks sama olulised.

Malsbury, E. (2020, 3. veebruar) „Kuulsa 19. sajandi reisi näidised paljastavad ookeani hapestumise „šokeerivad” mõjud. Teadusajakiri. AAAS. Välja otsitud: https://www.sciencemag.org/news/2020/02/ plankton-shells-have-become-dangerously-thin-acidifying-oceans-are-blame

HMS Challengerist aastatel 1872–76 kogutud kestade proovid on tunduvalt paksemad kui tänapäeval leitud sama tüüpi kestad. Teadlased tegid selle avastuse, kui võrreldi ligi 150 aasta vanuseid kestasid Londoni loodusloomuuseumi kogust sama aja tänapäevaste isenditega. Teadlased kasutasid laeva logi, et leida täpsed liigid, asukoht ja kestade kogumise aastaaeg ning kasutasid seda kaasaegsete proovide kogumiseks. Võrdlus oli selge: kaasaegsed kestad olid kuni 76% õhemad kui nende ajaloolised kolleegid ja tulemused viitavad ookeanide hapestumisele.

MacRae, Gavin (12. aprill 2019.) "Ookeani hapestumine muudab mere toiduvõrke." Veelahkme Sentinel. https://watershedsentinel.ca/articles/ocean-acidification-is-reshaping-marine-food-webs/

Ookeani sügavused aeglustavad kliimamuutusi, kuid selle eest. Merevee happesus suureneb, kuna ookeanid neelavad fossiilkütustest süsinikdioksiidi.

Spalding, Mark J. (21. jaanuar 2019.) "Kommentaar: ookean muutub – muutub happelisemaks." Kanali uudised Aasia. https://www.channelnewsasia.com/news/ commentary/ocean-acidification-climate-change-marine-life-dying-11124114

Lõpuks mõjutab kogu elu Maal, kuna üha soojem ja happelisem ookean toodab vähem hapnikku, luues tingimused, mis ohustavad mitmesuguseid mereliike ja ökosüsteeme. Meie planeedi mere bioloogilise mitmekesisuse kaitsmiseks on vaja kiiresti luua vastupanu ookeanide hapestumise vastu.

---

5. Vahendid haridustöötajatele

NOAA. (2022). Haridus ja teavitustegevus. Ookeani hapestamise programm. https://oceanacidification.noaa.gov/AboutUs/ EducationOutreach/

NOAA-l on oma ookeanide hapestamise osakonna kaudu haridus- ja teavitusprogramm. See annab kogukonnale ressursse, kuidas juhtida poliitikakujundajate tähelepanu, et nad alustaksid OA seaduste uuele tasemele viimist ja jõustumist. 

Thibodeau, Patrica S., Antarktika pikaajaliste andmete kasutamine ookeani hapestumise õpetamiseks (2020). Praegune The Journal of Marine Education, 34 (1), 43-45.https://scholarworks.wm.edu/vimsarticles

Virginia mereteaduse instituut koostas selle tunniplaani, et kaasata keskkooliõpilasi lahendama mõistatust: mis on ookeanide hapestumine ja kuidas see mõjutab Antarktika mereelu? Müsteeriumi lahendamiseks osalevad õpilased ookeanide hapestumise püüdjate jahil, esitavad hüpoteese ja teevad Antarktika reaalajas saadud andmeid tõlgendades oma järeldused. Täpsem tunniplaan on saadaval aadressil: https://doi.org/10.25773/zzdd-ej28.

Ookeani hapestamise õppekavade kogu. 2015. aasta. Suquamishi hõim.

See veebiressurss on kureeritud kogumik tasuta ressursse ookeanide hapestumise kohta õpetajatele ja suhtlejatele K-12 klassidele.

Alaska ookeani hapestamise võrgustik. (2022). Ookeani hapestumine haridustöötajatele. https://aoan.aoos.org/community-resources/for-educators/

Alaska ookeani hapestamise võrgustik on välja töötanud ressursse, mis ulatuvad jutustatud PowerPointidest ja artiklitest videote ja erinevate klasside tunniplaanideni. Ookeanide hapestumise kureeritud õppekava on Alaskal peetud asjakohaseks. Töötame täiendavate õppekavade kallal, mis tõstavad esile Alaska ainulaadsed veekeemia ja OA juhid.

---

6. Poliitikajuhised ja valitsuse aruanded

Ookeani hapestumise ametkondadevaheline töörühm. (2022, 28. oktoober). Kuues aruanne föderaalselt rahastatud ookeani hapestumise uurimise ja seiretegevuse kohta. Riikliku teadus- ja tehnoloogianõukogu ookeaniteaduse ja -tehnoloogia keskkonnakomisjon. https://oceanacidification.noaa.gov/sites/oap-redesign/Publications/SOST_IWGOA-FY-18-and-19-Report.pdf?ver=2022-11-01-095750-207

Ookeani hapestumine (OA), ookeani pH langus, mis on põhjustatud peamiselt inimtekkeliste süsinikdioksiidi (CO) omastamisest₂) atmosfäärist, on oht mereökosüsteemidele ja nende süsteemide ühiskonnale pakutavatele teenustele. See dokument võtab kokku föderaalse tegevuse OA-ga 2018. ja 2019. eelarveaastal. See on jaotatud osadeks, mis vastavad üheksale geograafilisele piirkonnale, täpsemalt globaalsele tasemele, riiklikule tasemele ja tööle Ameerika Ühendriikide kirdeosas, Ameerika Ühendriikide keskosas. -Atlandi ookean, Ameerika Ühendriikide kagu- ja lahe rannik, Kariibi meri, Ameerika Ühendriikide läänerannik, Alaska, USA Vaikse ookeani saared, Arktika, Antarktika.

riikliku teadus- ja tehnoloogianõukogu keskkonna, loodusvarade ja jätkusuutlikkuse komitee. (2015, aprill). Kolmas aruanne föderaalselt rahastatud ookeani hapestumise uurimise ja seiretegevuse kohta.

Selle dokumendi töötas välja ookeanide hapestumise asutustevaheline töörühm, mis nõustab, abistab ja annab soovitusi ookeanide hapestumisega seotud küsimustes, sealhulgas föderaaltegevuse koordineerimisel. See aruanne võtab kokku föderaalselt rahastatud ookeanide hapestumise uurimis- ja seiretegevused; pakub nendele tegevustele kulutusi ja kirjeldab hiljuti avaldatud strateegilist uurimisplaani ookeanide hapestumise föderaaluuringute ja seire jaoks.

NOAA agentuurid, mis tegelevad kohalike vete ookeani hapestumise probleemiga. Riiklik ookeani- ja atmosfääriamet.

See aruanne sisaldab lühikest „Ookeani keemia 101” õppetundi OA keemiliste reaktsioonide ja pH skaala kohta. Samuti loetletakse NOAA üldised ookeanide hapestumise probleemid.

NOAA kliimateadus ja teenused. Maa vaatluste elutähtis roll muutuva ookeanikeemia mõistmisel.

Selles aruandes kirjeldatakse NOAA integreeritud ookeanivaatlussüsteemi (IOOS) jõupingutusi, mille eesmärk on iseloomustada, ennustada ja jälgida ranniku-, ookeani- ja Suurjärve keskkondi.

Teatage kubernerile ja Marylandi peaassambleele. Töörühm ookeani hapestumise mõju uurimiseks osariigi vetele. Võrk. 9. jaanuar 2015.

Marylandi osariik on rannikuosariik, mis ei sõltu mitte ainult ookeanist, vaid ka Chesapeake'i lahest. Vaadake seda artiklit, et saada lisateavet Marylandi peaassamblee Marylandi töörühma uuringu kohta.

Washingtoni osariigi sinise lindi paneel ookeani hapestumise kohta. Ookeani hapestumine: teadmistest tegudeni. Võrk. november 2012.

See aruanne annab tausta ookeanide hapestumisest ja selle mõjust Washingtoni osariigile. Kalapüügist ja veeressurssidest sõltuva rannikuriigina sukeldub see kliimamuutuste võimalikke mõjusid majandusele. Lugege seda artiklit, et saada teada, mida Washington praegu nende mõjude vastu võitlemiseks teaduslikul ja poliitilisel rindel teeb.

Hemphill, A. (2015, 17. veebruar). Maryland võtab meetmeid ookeani hapestumise vähendamiseks. Kesk-Atlandi ookeani piirkondlik nõukogu. Välja otsitud http://www.midatlanticocean.org

Marylandi osariik on nende osariikide esirinnas, kes võtavad otsustavaid meetmeid OA mõjude käsitlemiseks. Maryland võttis 118. aasta istungil vastu House Bill 2014, luues töörühma, et uurida OA mõju osariigi vetele. Töörühm keskendus OA-st arusaamise parandamiseks seitsmele võtmevaldkonnale.

Upton, HF & P. ​​Folger. (2013). Ookeani hapestumine (CRS aruanne nr R40143). Washington, DC: Kongressi uurimisteenistus.

Sisu sisaldab põhilisi OA fakte, OA esinemise kiirust, OA võimalikke mõjusid, looduslikke ja inimeste reaktsioone, mis võivad OA-d piirata või vähendada, Kongressi huvi OA vastu ja föderaalvalitsuse tegevust OA vastu. 2013. aasta juulis avaldatud käesolev CRS-i aruanne on varasemate CRS-i OA aruannete värskendus ja märgib ära ainsa 113. kongressil esitatud seaduseelnõu (2013. aasta korallrahude kaitseseaduse muudatused), mis hõlmaks OA-d projektiettepanekute hindamise kriteeriumitesse. korallriffide ohtude uurimine. Algne aruanne avaldati 2009. aastal ja selle leiate järgmiselt lingilt: Buck, EH & P. ​​Folger. (2009). Ookeani hapestumine (CRS aruanne nr R40143). Washington, DC: Kongressi uurimisteenistus.

IGBP, ROK, SCOR (2013). Ookeani hapestumise kokkuvõte poliitikakujundajatele – kolmas sümpoosion ookeani teemal kõrgel tasemelCO₂ Maailm. Rahvusvaheline Geosfääri-Biosfääri Programm, Stockholm, Rootsi.

See kokkuvõte on ookeanide hapestumise alaste teadmiste tase, mis põhineb uuringutel, mida esitleti kolmandal sümpoosionil ookeani teemal kõrge CO-sisaldusega.₂ Maailm Montereys, CA 2012. aastal.

Akadeemiatevaheline rahvusvaheliste küsimuste paneel. (2009). IAP avaldus ookeani hapestumise kohta.

See kaheleheküljeline avaldus, mida on toetanud üle 60 akadeemia üle maailma, kirjeldab lühidalt OA postitatud ohte ning annab soovitusi ja üleskutseid tegutseda.

Ookeani hapestumise tagajärjed keskkonnale: oht toiduga kindlustatusele. (2010). Nairobi, Kenya. UNEP.

See artikkel käsitleb seost CO₂, kliimamuutused ja OA, OA mõju mere toiduvarudele ning lõpetab nimekirja 8 vajalikust meetmest, et leevendada ookeanide hapestumise mõju.

Monaco deklaratsioon ookeanide hapestumise kohta. (2008). Teine rahvusvaheline sümpoosion ookeani teemal kõrgelCO₂ Maailm.

Vürst Albert II taotles pärast Monacos toimunud teist rahvusvahelist OA-teemalist sümpoosioni. See deklaratsioon, mis põhineb ümberlükkamatutel teaduslikel avastustel ja millele on alla kirjutanud 155 teadlast 26 riigist, esitab soovitused, kutsudes poliitikakujundajaid üles tegelema ookeanide hapestumise tohutu probleemiga.

---

7. Täiendavad ressursid

Ocean Foundation soovitab ookeani hapestumise uuringute kohta lisateabe saamiseks kasutada järgmisi ressursse

1. NOAA ookeaniteenus
2. Plymouthi ülikool
3. National Marine Sanctuary Foundation

Spalding, MJ (2014) Ookeani hapestumine ja toiduga kindlustatus. California ülikool, Irvine: ookeanitervise, ülemaailmse kalapüügi ja toidujulgeoleku konverentsi ettekande salvestus.

2014. aastal esines Mark Spalding UC Irvine'is ookeanitervist, ülemaailmset kalandust ja toiduga kindlustatust käsitleval konverentsil OA ja toiduga kindlustatuse suhetest. 

Saare Instituut (2017). Filmisari Muutuste kliima. Saare Instituut. https://www.islandinstitute.org/stories/a-climate-of-change-film-series/

Island Institute on koostanud lühikese kolmeosalise seeria, mis keskendub kliimamuutuste ja ookeanide hapestumise mõjudele Ameerika Ühendriikide kalandusele. Videod avaldati algselt 2017. aastal, kuid suur osa teabest on endiselt aktuaalne.

Esimene osa, Soojenevad veed Maine'i lahes, keskendub kliimamõjude mõjule meie riigi kalandusele. Teadlased, juhid ja kalurid on kõik hakanud arutama, kuidas me saame ja peaksime planeerima vältimatuid, kuid ettearvamatuid kliimamõjusid mere ökosüsteemile. Täieliku aruande jaoks kliki siia.

Teine osa, Ookeani hapestumine Alaskal, keskendub sellele, kuidas Alaska kalurid tegelevad ookeanide hapestumise kasvava probleemiga. Täieliku aruande jaoks kliki siia.

Kolmandas osas Kokkuvarisemine ja kohanemine Apalachicola austripüügis, Mainers reisib Floridasse Apalachicolasse, et näha, mis juhtub siis, kui kalandus täielikult kokku variseb ja mida kogukond teeb, et kohaneda ja taaselustada. Täieliku aruande jaoks kliki siia.

Tegevused, mida saate teha

Nagu eespool märgitud, on ookeanide hapestumise peamine põhjus süsinikdioksiidi suurenemine, mis seejärel neeldub ookeanis. Seega on süsinikuheitmete vähendamine oluline järgmine samm ookeani suureneva hapestumise peatamiseks. Palun külastage Rahvusvahelise ookeani hapestamise algatuse leht et saada teavet selle kohta, milliseid samme Oceani sihtasutus võtab seoses ookeani hapestumisega.

Lisateavet muude lahenduste, sealhulgas süsinikdioksiidi eemaldamise projektide ja tehnoloogia analüüsi kohta leiate siit Ocean Foundationi kliimamuutuste uuringute lehte, lisateabe saamiseks vt Ocean Foundationi Blue Resilience Initiative. 

Kasutage meie SeaGrass Grow Carbon kalkulaator oma süsinikdioksiidi heitkoguste arvutamiseks ja annetage oma mõju korvamiseks! Kalkulaatori töötas välja The Ocean Foundation, et aidata üksikisikul või organisatsioonil arvutada aasta CO₂ heitkogused, et omakorda määrata nende kompenseerimiseks vajalik sinise süsiniku kogus (taastatav mererohu aakrid või samaväärne). Sinise süsinikdioksiidi krediidimehhanismi tulu saab kasutada taastamistööde rahastamiseks, mis omakorda loob rohkem krediite. Sellised programmid võimaldavad saavutada kahte võitu: globaalsetele süsinikdioksiidi süsteemidele mõõdetavate kulude loomine₂-heitega seotud tegevused ja teiseks rannikuökosüsteemide kriitilise komponendi moodustavate ja hädasti taastamist vajavate mererohuniitude taastamine.

TAGASI UURIMUSTE JUURDE