Deadly Serious: Acid Oceans en wat wy moatte dwaan

troch Mark J. Spalding, presidint fan The Ocean Foundation

Ferline wike wie ik yn Monterey, California foar de 3e Ynternasjonaal Sympoasium oer de Oseaan yn in hege CO2-wrâld, dat wie tagelyk mei de BLUE Ocean Film Festival yn it hotel neist (mar dat is in hiel oar ferhaal te fertellen). Op it sympoasium kaam ik by hûnderten oare oanwêzigen om te learen oer de hjoeddeistige steat fan kennis en potensjele oplossingen om de effekten fan ferhege koaldiokside (CO2) oan te pakken op 'e sûnens fan ús oseanen en it libben binnen. Wy neame de gefolgen oseaan fersuring omdat de pH fan ús oseaan wurdt leger en dus soerder, mei signifikante potinsjele skea oan oseaan systemen sa't wy kenne.

Ocean Acidification

De 2012 High CO2 gearkomste wie in geweldige sprong fan 'e 2e gearkomste yn Monako yn 2008. Mear dan 500 oanwêzigen en 146 sprekkers, dy't 37 folken fertsjintwurdigje, waarden sammele om de problemen te besprekken. It omfette in earste grutte ynklúzje fan sosjaal-ekonomyske stúdzjes. En, wylst de primêre fokus noch wie op reaksjes fan marine libbensorganismen op oseaanfersuring en wat dat betsjut foar it oseaansysteem, wie elkenien it iens dat ús kennis oer effekten en potensjele oplossingen yn 'e lêste fjouwer jier gâns foarútgong is.

Foar myn part siet ik yn ferheard fernuvering doe't de iene wittenskipper nei de oare in skiednis joech fan 'e wittenskip oer oseaanfersuring (OA), ynformaasje oer de hjoeddeistige steat fan wittenskiplike kennis oer OA, en ús earste ynklingen fan spesifiken oer it ekosysteem en ekonomyske gefolgen fan in waarmere oseaan dy't soerder is en legere soerstofnivo's hat.

As Dr. Sam Dupont fan The Sven Lovén Centre for Marine Sciences - Kristineberg, Sweden sei:

Wat witte wy?

Ocean Acidification is echt
It komt direkt fan ús koalstofútstjit
It bart fluch
Impakt is wis
Útstjerren binne wis
It is al sichtber yn de systemen
Feroaring sil barre

Hyt, soer en breathless binne allegear symptomen fan deselde sykte.

Benammen yn kombinaasje mei oare sykten wurdt OA in grutte bedriging.

Wy kinne in protte fariabiliteit ferwachtsje, lykas positive en negative oerdrachteffekten.

Guon soarten sille gedrach feroarje ûnder OA.

Wy witte genôch om te hanneljen

Wy witte dat der in grut katastrofysk barren komt

Wy witte hoe te foarkommen

Wy witte wat wy net witte

Wy witte wat wy moatte dwaan (yn wittenskip)

Wy witte wêr't wy op sille rjochtsje (oplossings bringe)

Mar, wy moatte wurde taret op ferrassingen; wy hawwe it systeem sa folslein fersteurd.

Dr.

Ik bin gjin aktivist, ik bin in wittenskipper. Mar, ik bin ek in ferantwurdlik heit.

De earste dúdlike útspraak dat CO2-akkumulaasje yn 'e see "mooglike katastrofale biologyske gefolgen" koe hawwe, waard publisearre yn 1974 (Whitfield, M. 1974. Accumulaasje fan fossile CO2 yn 'e atmosfear en yn 'e see. Natuer 247: 523-525.). Fjouwer jier letter, yn 1978, waard de direkte ferbining fan fossile brânstoffen oan CO2-deteksje yn 'e oseaan fêststeld. Tusken 1974 en 1980 begûnen in protte stúdzjes de eigentlike feroaring yn 'e alkaliniteit fan 'e oseaan oan te toanen. En, úteinlik, yn 2004, waard it spektakel fan 'e oseaanfersuring (OA) akseptearre troch de wittenskiplike mienskip yn' t algemien, en de earste fan 'e hege CO2-sympoasia waarden hâlden.

De folgjende maitiid waarden de marinefinansierders ynformeare op har jierlikse gearkomste yn Monterey, ynklusyf in fjildtocht om wat nijsgjirrich ûndersyk te sjen by Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI). Ik moat opmerke dat de measten fan ús moasten wurde herinnere oan wat de pH-skaal betsjut, hoewol elkenien like te ûnthâlden it brûken fan it lakmoespapier om floeistoffen te testen yn 'e middelbere skoalle wittenskiplike klaslokalen. Gelokkich wiene de saakkundigen ree om út te lizzen dat de pH-skaal fan 0 oant 14 is, mei 7 neutraal. Hoe leger de pH, betsjut legere alkaliniteit, of mear acidity.

Op dit punt is it dúdlik wurden dat de iere belangstelling foar oseaan pH wat konkrete resultaten hat produsearre. Wy hawwe wat betroubere wittenskiplike stúdzjes, dy't ús fertelle dat as de pH fan 'e oseaan falt, guon soarten sille bloeie, guon oerlibje, guon wurde ferfongen, en in protte geane útstoarn (it ferwachte resultaat is ferlies fan biodiversiteit, mar in behâld fan biomassa). Dizze brede konklúzje is it resultaat fan laboratoariumeksperiminten, eksperiminten mei fjildeksposysje, observaasjes op natuerlik hege CO2-lokaasjes, en stúdzjes rjochte op fossile records fan eardere OA-eveneminten yn 'e skiednis.

Wat wy witte fan ferline Ocean Acidification Events

Wylst wy kinne sjen feroarings yn oseaan skiekunde en oseaan see oerflak temperatuer oer de 200 guon jierren sûnt de yndustriële revolúsje, wy moatte gean werom fierder yn 'e tiid foar in kontrôle ferliking (mar net te fier werom). Sa is de Pre-Kambryske perioade (de earste 7/8s fan 'e geologyske skiednis fan 'e ierde) identifisearre as de ienige goede geologyske analogon (as foar gjin oare reden as ferlykbere soarten) en omfettet guon perioaden mei legere pH. Dizze foargeande perioaden belibbe in ferlykbere hege CO2 wrâld mei legere pH, legere soerstof nivo, en waarmere see oerflak temperatueren.

D'r is lykwols neat yn 'e histoaryske rekord dat gelyk is oan ús hjoeddeistige taryf fan feroaring fan pH of temperatuer.

It lêste dramatyske barren foar fersuring fan 'e oseaan is bekend as PETM, of it Paleocene-Eocene Thermal Maximum, dat plakfûn 55 miljoen jier lyn en is ús bêste ferliking. It barde fluch (oer sawat 2,000 jier) it duorre 50,000 jier. Wy hawwe sterke gegevens / bewiis foar it - en dus wittenskippers brûke it as ús bêste beskikber analog foar in massale koalstof release.

It is lykwols net in perfekte analoge. Wy mjitte dizze releases yn petagrammen. PgC binne petagrammen fan koalstof: 1 petagram = 1015 gram = 1 miljard metryske ton. De PETM fertsjintwurdiget in perioade doe't 3,000 PgC waarden frijlitten oer in pear tûzen jier. Wat wichtich is, is it taryf fan feroaring yn 'e lêste 270 jier (de yndustriële revolúsje), om't wy 5,000 PgC koalstof yn' e sfear fan ús planeet hawwe pompt. Dit betsjut dat de frijlitting doe 1 PgC y-1 wie yn ferliking mei de yndustriële revolúsje, dat is 9 PgC y-1. Of, as jo gewoan in man fan ynternasjonaal rjocht binne lykas my, fertaalt dit nei de skerpe realiteit dat wat wy yn krekt ûnder trije ieuwen dien hawwe is 10 kear minder dan wat feroarsake de útstjerren eveneminten yn 'e oseaan by PETM.

It PETM-oseanfersuringsevenemint feroarsake grutte feroaringen yn 'e wrâldwide oseaansystemen, ynklusyf guon útstjerren. Nijsgjirrich is dat de wittenskip oanjout dat de totale biomassa sawat even bleau, mei dinoflagellatebloei en ferlykbere eveneminten dy't it ferlies fan oare soarten kompensearje. Yn totaal toant de geologyske rekord in breed skala oan gefolgen: bloei, útstjerren, omset, ferkalkingsferoarings en dwerchgroei. Sa feroarsake OA in wichtige biotyske reaksje, sels as it taryf fan feroaring folle stadiger is as ús hjoeddeistige taryf fan koalstofemissies. Mar, om't it folle stadiger wie, is de "takomst uncharted territoarium yn 'e evolúsjonêre skiednis fan' e measte moderne organismen."

Sa sil dit antropogene OA-evenemint maklik PETM yn ynfloed topje. EN, wy moatte ferwachtsje te sjen feroarings yn hoe't feroaring bart omdat wy hawwe sa fersteurd it systeem. Oersetting: Ferwachtsje ferrast te wurden.

Ekosysteem en Species Response

Oseaanfersuring en temperatuerferoaring hawwe beide koaldiokside (CO2) as driuwfear. En hoewol se kinne ynteraksje, rinne se net parallel. Feroaringen yn pH binne lineêr, mei lytsere ôfwikingen, en binne homogener yn ferskate geografyske romten. Temperatuer is folle mear fariabele, mei brede ôfwikingen, en is substansjeel fariabele romtlik.

Temperatuer is de dominante driver fan feroaring yn 'e oseaan. Sa is it gjin ferrassing dat feroaring in ferskowing feroarsaket yn 'e ferdieling fan soarten foar safier't se har oanpasse kinne. En wy moatte betinke dat alle soarten limiten hawwe foar akklimatisaasjekapasiteit. Fansels bliuwe guon soarten gefoeliger as oaren, om't se smellere temperatuergrinzen hawwe dêr't se yn bloeie. En, lykas oare stressors, fergrutsje temperatuer ekstremen de gefoelichheid foar de effekten fan hege CO2.

It paad sjocht der sa út:

CO2-útstjit → OA → biofysyske ynfloed → ferlies fan ekosysteemtsjinsten (bgl. in rif stjert, en hâldt gjin stoarmfloed mear op) → sosjaal-ekonomyske ynfloed (as de stoarmfloed de stedspier útpakt)

Tagelyk opmurken wurde dat de fraach nei ekosysteemtsjinsten nimt ta mei befolkingsgroei en tanimmend ynkommen (rykdom).

Om nei de effekten te sjen, hawwe wittenskippers ferskate senario's foar mitigaasje ûndersocht (ferskillende tariven fan pH-feroaring) yn ferliking mei it behâld fan de status quo dy't risiko's:

Ienfâldiging fan ferskaat (oant 40%), en dus in fermindering fan ekosysteemkwaliteit
D'r is net folle as gjin ynfloed op oerfloed
Gemiddelde grutte fan ferskate soarten nimt ôf mei 50%
OA feroarsaket ferskowing fuort fan dominânsje troch calcifiers (organismen waans struktuer wurdt foarme út calcium-basearre materiaal):

Gjin hope foar oerlibjen fan koralen dy't folslein ôfhinklik binne fan wetter op in bepaalde pH om te oerlibjen (en foar kâld wetterkoralen sille waarmere temperatueren it probleem fergrutsje);
Gastropods (seeslakken mei tinne skulpen) binne it gefoelichst fan de mollusken;
D'r is in grutte ynfloed op eksoskeleton-dragende akwatyske ynvertebraten, ynklusyf ferskate soarten mollusken, kreeften en stekelhuidigen (tink mossels, kreeften en egels)
Binnen dizze kategory soarten binne arthropoden (lykas garnalen) net sa slim ôf, mar der is in dúdlik sinjaal fan har ferfal

Oare ynvertebraten oanpasse rapper (lykas kwallen of wjirms)
Fisk, net sa folle, en fisk kinne ek gjin plak hawwe om nei te migrearjen (bygelyks yn SE Austraalje)
Guon súkses foar marineplanten dy't kinne bloeie op it konsumearjen fan CO2
Guon evolúsje kin foarkomme op relatyf koarte tiidskalen, wat hope betsjutte kin
Evolúsjonêre rêding troch minder gefoelige soarten of populaasjes binnen soarten fan steande genetyske fariaasje foar pH-tolerânsje (wy kinne dit sjen fan fokeksperiminten; of fan nije mutaasjes (dy't seldsum binne))

Dat, de kaai fraach bliuwt: Hokker soarte sil wurde beynfloede troch OA? Wy hawwe in goed idee fan it antwurd: bivalven, kreeften, rôfdieren fan calcifiers, en top rôfdieren yn it algemien. It is net dreech om foar te stellen hoe swier de finansjele gefolgen sille wêze foar de skulpdieren, seafood, en dûktoeristyske yndustry allinich, folle minder foar oaren yn it netwurk fan leveransiers en tsjinstferliening. En yn it gesicht fan 'e enoarme fan it probleem kin it dreech wêze om te rjochtsjen op oplossingen.

Wat ús antwurd moat wêze

Rising CO2 is de woartel oarsaak (fan 'e sykte) [mar lykas smoken is it heul lestich om de smoker te stopjen]

Wy moatte de symptomen behannelje [hege bloeddruk, emfyseem]
Wy moatte oare stressors ferminderje [beheine op drinken en tefolle iten]

It ferminderjen fan 'e boarnen fan fersuring fan' e oseaan fereasket oanhâldende ynspanningen foar boarnereduksje op sawol wrâldwide as lokale skaal. Globale útstjit fan koalstofdiokside is de grutste driuwer fan fersuring fan 'e oseaan op' e skaal fan 'e oseaan fan' e wrâld, dus wy moatte se ferminderje. Lokale tafoegings fan stikstof en koalstof út puntboarnen, net-puntboarnen en natuerlike boarnen kinne de effekten fan fersuring fan 'e oseaan fergrutsje troch betingsten te meitsjen dy't pH-reduksjes fierder fersnelle. Deposysje fan pleatslike loftfersmoarging (spesifyk koalstofdiokside, stikstof en swevelokside) kin ek bydrage oan fermindere pH en fersuring. Lokale aksje kin helpe om it tempo fan fersuring te ferminderjen. Dat, wy moatte wichtige antropogene en natuerlike prosessen kwantifisearje dy't bydrage oan fersuring.

De folgjende binne prioriteit, aksje-items op 'e koarte termyn foar it oanpakken fan fersuring fan 'e oseaan.

1. Snel en signifikant ferminderje de globale útstjit fan koalstofdiokside om de fersuring fan ús oseanen te mitigearjen en te kearen.
2. Beheine fiedingsstoffen dy't yn seewetter komme fan lytse en grutte rioelsystemen op it terrein, gemeentlike ôffalwetterfoarsjenningen en lânbou, en beheine dus de stressers op it libben fan 'e oseaan om oanpassing en oerlibjen te stypjen.
3. Implementearje effektyf skjin wetter tafersjoch en bêste behear praktiken, likegoed as revyzje besteande en / of fêst te stellen nije wetter kwaliteit noarmen om se relevant foar oseaan acidification.
4. Ûndersykje selektyf fokken foar oseaan acidification tolerânsje yn skulpdieren en oare kwetsbere marine soarten.
5. Identifisearje, kontrolearje en beheare de marine wetters en soarten yn potinsjele taflechten fan ocean acidification sadat se meie ferneare tagelyk stress.
6. Begripe de assosjaasje tusken wetter skiekunde fariabelen en shellfish produksje en oerlibjen yn broederijen en yn 'e natuerlike omjouwing, it befoarderjen fan gearwurkingsferbannen tusken wittenskippers, managers, en shellfish kwekers. En, meitsje in needwarskôging en antwurdkapasiteit as tafersjoch oanjout op in pyk yn wetter mei lege pH dy't gefoelige habitat of operaasjes fan shellfish-yndustry bedriget.
7. Herstel seegras, mangroves, moerasgers ensfh
8. Underwiis it publyk oer it probleem fan fersuring fan 'e oseaan en de gefolgen dêrfan foar marine-ekosystemen, ekonomy en kultueren

It goede nijs is dat foarútgong wurdt makke op al dizze fronten. Wrâldwiid wurkje tsientûzenen minsken oan it ferminderjen fan broeikasgassen (ynklusyf CO2) op ynternasjonaal, nasjonaal en lokaal nivo (item 1). En yn 'e FS is item 8 it primêre fokus fan in koalysje fan NGO's koördinearre troch ús freonen by Ocean Conservancy. Foar item 7, TOF hosts ús eigen ynspanning om skansearre seegreide greiden te restaurearjen. Mar, yn in spannende ûntwikkeling foar items 2-7, wurkje wy mei wichtige steatsbeslútmakkers yn fjouwer kuststeaten om wetjouwing te ûntwikkeljen, te dielen en yn te fieren ûntworpen om OA oan te pakken. De besteande effekten fan fersuring fan 'e oseaan op skulpdieren en oar marinelibben yn' e kustwetteren fan Washington en Oregon hawwe aksje op ferskate manieren ynspirearre.

Alle sprekkers op 'e konferinsje makken it dúdlik dat mear ynformaasje nedich is - benammen oer wêr't pH rap feroaret, hokker soarten kinne bloeie, oerlibje of oanpasse, en lokale en regionale strategyen dy't wurkje. Tagelyk wie de takeaway-les dat, hoewol wy net alles witte oer fersuring fan 'e oseaan, wy stappen kinne en moatte nimme om de effekten te ferminderjen. Wy sille trochgean mei te wurkjen mei ús donateurs, adviseurs en oare leden fan 'e TOF-mienskip om de oplossingen te stypjen.