Ocean pati od hiperkapnije

Proveo sam početak svibnja u Van Diemen's Landu, kaznenoj koloniji koju je Velika Britanija osnovala 1803. Danas je poznata kao Tasmanija, jedna od šest izvornih kolonija koje su postale država u modernoj Australiji. Kao što možete zamisliti, povijest ovog mjesta je mračna i vrlo uznemirujuća. Kao rezultat toga, činilo se prikladnim mjestom za susret i razgovor o strahu koji nagriza, strašnoj pošasti poznatoj kao acidifikacija oceana.

330 znanstvenika iz cijelog svijeta okupilo se na četverogodišnjem Oceanu na Svjetskom simpoziju o visokom CO2 koji je održan u glavnom gradu Tasmanije, Hobartu, od 3. do 6. svibnja. U osnovi, razgovor o visokim razinama ugljičnog dioksida u zemljinoj atmosferi i njegovoj učinak na ocean je razgovor o zakiseljavanju oceana.  Pozadinski pH oceana opada - a učinci se mogu mjeriti posvuda. Na simpoziju su znanstvenici održali 218 prezentacija i podijelili 109 postera kako bi objasnili što se zna o zakiseljavanju oceana, kao i što se uči o njegovoj kumulativnoj interakciji s drugim oceanskim stresorima.

Kiselost oceana povećala se za oko 30% u manje od 100 godina.

Ovo je najbrži porast u 300 milijuna godina; i 20 je puta brži od najnovijeg događaja brzog zakiseljavanja koji se dogodio prije 56 milijuna godina tijekom paleocensko-eocenskog termalnog maksimuma (PETM). Spora promjena omogućuje prilagodbu. Brze promjene ne daju vremena ni prostora za prilagodbu ili biološku evoluciju ekosustava i vrsta, niti ljudskih zajednica koje ovise o zdravlju tih ekosustava.

Ovo je bio četvrti simpozij Ocean in High CO2 World. Od prvog sastanka 2000. godine, simpozij je napredovao od okupljanja na kojem se dijelila rana znanost o tome što i gdje je zakiseljavanje oceana. Sada, okupljanje ponovno potvrđuje sazrijevanje dokaza o osnovama promjenjive kemije oceana, ali je daleko više usmjereno na procjenu i projekciju složenih ekoloških i društvenih utjecaja. Zahvaljujući brzom napretku u razumijevanju zakiseljavanja oceana, sada promatramo fiziološke i bihevioralne učinke zakiseljavanja oceana na vrste, interakcije između tih utjecaja i drugih oceanskih stresora te kako ti učinci mijenjaju ekosustave i utječu na raznolikost i strukturu zajednice u oceanskim staništima.

Ovaj sastanak smatram jednim od najnevjerojatnijih primjera suradnje u odgovoru na krizu kojem sam imao privilegiju prisustvovati. Sastanci su bogati prijateljstvom i suradnjom—možda zbog sudjelovanja toliko mladih žena i muškaraca na terenu. Ovaj je sastanak također neobičan jer toliko žena ima vodeće uloge i pojavljuje se na popisu govornika. Mislim da se može dokazati da je rezultat eksponencijalni napredak u znanosti i razumijevanju ove katastrofe koja se razvija. Znanstvenici su stali jedni drugima na ramena i ubrzali globalno razumijevanje kroz suradnju, minimizirajući sukobe, natjecanje i pokazivanje ega.

Nažalost, dobar osjećaj izazvan prijateljstvom i značajnim sudjelovanjem mladih znanstvenika u izravnoj je suprotnosti s depresivnim vijestima. Naši znanstvenici potvrđuju da se čovječanstvo suočava s katastrofom monumentalnih razmjera.

Oceanizacija

1. To je rezultat stavljanja 10 gigatona ugljika u ocean svake godine

2. Ima sezonsku i prostornu varijabilnost kao i varijabilnost disanja fotosinteze

3. Mijenja sposobnost oceana da stvara kisik

4. Smanjuje imunološki odgovor mnogih vrsta oceanskih životinja

5. Povećava troškove energije za formiranje školjki i struktura grebena

6. Mijenja prijenos zvuka u vodi

7. Utječe na mirisne znakove koji omogućuju životinjama da pronađu plijen, brane se i prežive

8. Smanjuje kvalitetu, pa čak i okus hrane zbog interakcija koje stvaraju više toksičnih spojeva

9. Pogoršava hipoksične zone i druge posljedice ljudskih aktivnosti

Zakiseljavanje oceana i globalno zagrijavanje djelovat će u skladu s drugim antropogenim stresorima. Još uvijek počinjemo shvaćati kako će potencijalne interakcije izgledati. Na primjer, utvrđeno je da interakcija hipoksije i acidifikacije oceana pogoršava deoksigenaciju obalnih voda.

Dok je zakiseljavanje oceana globalni problem, zakiseljavanje oceana i klimatske promjene nepovoljno će utjecati na sredstva za život na obali, pa su potrebni lokalni podaci za definiranje i informiranje lokalne prilagodbe. Prikupljanje i analiziranje lokalnih podataka omogućuje nam da poboljšamo svoju sposobnost predviđanja promjena oceana na više razina, a zatim prilagodimo strukture upravljanja i politike za rješavanje lokalnih stresora koji mogu pogoršati posljedice nižeg pH.

Postoje veliki izazovi u promatranju zakiseljavanja oceana: varijabilnost kemijskih promjena u vremenu i prostoru, što se može kombinirati s višestrukim stresorima i rezultirati višestrukim mogućim dijagnozama. Kada kombiniramo mnoge pokretače i napravimo složenu analizu kako bismo odredili što se kumuliraju i međusobno djeluju, znamo da će prijelomna točka (pokretanje izumiranja) vrlo vjerojatno biti izvan normalne varijabilnosti i brža od sposobnosti evolucije za neke od više složeni organizmi. Dakle, više faktora stresa znači veći rizik od kolapsa ekosustava. Budući da krivulje uspješnosti preživljavanja vrsta nisu linearne, bit će potrebne i ekološke i ekotoksikološke teorije.

Stoga, promatranje zakiseljavanja oceana mora biti osmišljeno tako da integrira složenost znanosti, višestruke pokretače, prostornu varijabilnost i potrebu za vremenskim serijama kako bi se dobilo točno razumijevanje. Treba dati prednost višedimenzionalnim eksperimentima (gledajući temperaturu, kisik, pH, itd.) koji imaju veću moć predviđanja zbog hitne potrebe za boljim razumijevanjem.

Prošireno praćenje također će potvrditi da se promjena događa brže nego što se znanost može u potpunosti primijeniti na razumijevanje promjene i njezinog učinka na lokalne i regionalne sustave. Dakle, moramo prihvatiti činjenicu da ćemo donositi odluke u neizvjesnosti. U međuvremenu, dobra je vijest da (bez žaljenja) pristup otpornosti može biti okvir za oblikovanje praktičnih odgovora na negativne biološke i ekološke učinke zakiseljavanja oceana. To zahtijeva sustavno razmišljanje u smislu da možemo ciljati na poznate pogoršavače i ubrzivače, dok poboljšavamo poznate ublažavatelje i adaptivne odgovore. Moramo pokrenuti izgradnju lokalnih kapaciteta za prilagodbu; čime se gradi kultura prilagodbe. Kultura koja potiče suradnju u oblikovanju politike, stvarajući uvjete koji će pogodovati pozitivnoj prilagodbi i pronaći prave poticaje.

Znamo da ekstremni događaji mogu stvoriti takve poticaje za suradnju društvenog kapitala i pozitivnu etiku zajednice. Već možemo vidjeti da je zakiseljavanje oceana katastrofa koja pokreće samoupravu zajednice, povezanu sa suradnjom, omogućavajući društvene uvjete i etiku zajednice za prilagodbu. U SAD-u imamo brojne primjere odgovora na zakiseljavanje oceana o kojima su obavijestili znanstvenici i kreatori politike na državnoj razini, a mi težimo ka još više.

Kao primjer specifične, kooperativne strategije prilagodbe, suočavanje s izazovom hipoksije uzrokovane ljudima rješavanjem kopnenih izvora hranjivih tvari i organskih zagađivača. Takve aktivnosti smanjuju obogaćivanje hranjivim tvarima, što potiče visoke razine biološke deoksigenacije disanja). Također možemo izdvojiti višak ugljičnog dioksida iz obalnih voda sadnju i zaštitu livada morske trave, šuma mangrova i slanih močvarnih biljaka.  Obje ove aktivnosti mogu poboljšati lokalnu kvalitetu vode u nastojanju da se izgradi ukupna otpornost sustava, istovremeno pružajući brojne druge koristi za život na obali i zdravlje oceana.

Što još možemo učiniti? Možemo biti oprezni i proaktivni u isto vrijeme. Pacifičke otočne i oceanske države mogu se podržati u nastojanjima da smanje onečišćenje i prekomjerni izlov ribe. Što se toga tiče, potencijal zakiseljavanja oceana da ima negativan učinak na buduću primarnu proizvodnju oceana treba biti ugrađen u našu nacionalnu politiku ribarstva jučer.

Imamo moralni, ekološki i ekonomski imperativ da smanjimo emisije CO2 što je brže moguće.

Životinje i ljudi ovise o zdravom oceanu, a učinci ljudskih aktivnosti na ocean već su uzrokovali značajnu štetu životu u njemu. I ljudi su sve više žrtve promjena ekosustava koje stvaramo.

Naš svijet s visokim CO2 već jest hPuka.  

Znanstvenici se slažu oko strašnih posljedica kontinuiranog zakiseljavanja oceanskih voda. Slažu se oko dokaza koji podupiru vjerojatnost da će negativne posljedice biti pogoršane istodobnim stresorima uzrokovanim ljudskim aktivnostima. Postoji suglasnost da postoje koraci koji se mogu poduzeti na svakoj razini koji promiču otpornost i prilagodbu. 

Ukratko, znanost je tu. I moramo proširiti naše praćenje kako bismo mogli informirati lokalno odlučivanje. Ali znamo što trebamo učiniti. Samo moramo pronaći političku volju za to.