חזרה למחקר

תוכן העניינים

1. מבוא
2. יסודות החמצת האוקיינוסים
3. ההשפעות של החמצת האוקיינוס ​​על קהילות החופים
4. החמצת אוקיינוס ​​והשפעותיה הפוטנציאליות על מערכות אקולוגיות ימיות
5. משאבים למחנכים
6. מדריכי מדיניות ופרסומים ממשלתיים
7. משאבים נוספים

1. מבוא

האוקיינוס ​​סופג חלק ניכר מפליטות הפחמן הדו-חמצני שלנו, מה שמשנה את הכימיה של האוקיינוס ​​בקצב חסר תקדים. כשליש מכל הפליטות ב-200 השנים האחרונות נספגו באוקיינוס, מה שגרם לירידת pH ממוצעת של מי פני האוקיינוס ​​בכ-0.1 יחידה - מ-8.2 ל-8.1. שינוי זה כבר גרם להשפעות מקומיות קצרות טווח על החי והצומח באוקיינוס. ההשלכות האולטימטיביות, ארוכות הטווח, של אוקיינוס ​​חומצי יותר ויותר אינן ידועות, אך הסיכונים הפוטנציאליים גבוהים. החמצת האוקיינוסים היא בעיה הולכת וגוברת כאשר פליטות פחמן דו חמצני אנתרופוגניות ממשיכות לשנות את האטמוספירה והאקלים. ההערכה היא שעד סוף המאה תהיה ירידה נוספת של 0.2–0.3 יחידות.

מהי חומצת אוקיינוס?

המונח החמצת האוקיינוס ​​נפוץ לרוב לא נכון בשל שמו המורכב. "החמצת האוקיינוס ​​עשויה להיות מוגדרת כשינוי בכימיה של האוקיינוסים המונע על ידי קליטה אוקיינוס ​​של תשומות כימיות לאטמוספירה כולל תרכובות פחמן, חנקן וגופרית." במילים פשוטות יותר, זה כאשר עודף CO₂ מומס לתוך פני האוקיינוס, משנה את הכימיה של האוקיינוס. הסיבה השכיחה ביותר לכך נובעת מפעילויות אנתרופוגניות כמו שריפת דלקים מאובנים ושינוי בשימוש בקרקע שפולטות כמות גדולה של CO₂. דוחות כמו הדו"ח המיוחד של ה-IPCC על אוקיינוסים וקוריוספירה באקלים משתנה הראו שקצב ספיגת ה-CO אטמוספרי של האוקיינוס₂ גדל בשני העשורים האחרונים. נכון לעכשיו, CO באטמוספירה₂ הריכוז הוא ~420ppmv, רמה שלא נראתה לפחות 65,000 שנים. תופעה זו מכונה בדרך כלל חמצת האוקיינוסים, או "ה-CO האחר₂ בעיה", בנוסף להתחממות האוקיינוס. ה-pH העולמי של אוקיינוס ​​פני השטח כבר ירד ביותר מ-0.1 יחידות מאז המהפכה התעשייתית, והפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים דו"ח מיוחד על תרחישי פליטות חוזה ירידות עתידיות של 0.3 עד 0.5 יחידות pH ברחבי העולם עד שנת 2100, למרות שהקצב וההיקף של הירידה משתנה לפי אזור.

האוקיינוס ​​בכללותו יישאר בסיסי, עם pH מעל 7. אז למה זה נקרא חומצת האוקיינוס? כאשר CO₂ מגיב עם מי ים, הוא הופך לחומצה פחמנית, שאינה יציבה. מולקולה זו מגיבה עוד יותר עם מי ים על ידי שחרור H⁺ יון להפוך לביקרבונט. בעת שחרור ה-H⁺ יון, נוצר עודף שלו מה שגורם להפחתה ב-pH. לכן הופכים את המים לחומציים יותר.

מהו סולם ה-pH?

סולם ה-pH הוא מדידת ריכוז יוני המימן החופשיים בתמיסה. אם יש ריכוז גבוה של יוני מימן, התמיסה נחשבת חומצית. אם יש ריכוז נמוך של יוני מימן ביחס ליוני הידרוקסיד, התמיסה נחשבת בסיסית. כאשר מתאם ממצאים אלה לערך, מדידת ה-pH היא בסולם לוגריתמי (שינוי פי 10) מ-0-14. כל דבר מתחת ל-7 נחשב בסיסי, ומעליו נחשב חומצי. מכיוון שסולם ה-pH הוא לוגריתמי, ירידה ביחידה ב-pH שווה לעלייה של פי עשרה בחומציות. דוגמה לנו, בני האדם, להבין זאת היא השוואתו ל-pH של הדם שלנו, שהוא בממוצע כ-7.40. אם ה-pH שלנו היה משתנה, היינו חווים קשיי נשימה ומתחילים להיות ממש חולים. תרחיש זה דומה למה שחווים אורגניזמים ימיים עם האיום הגובר של החמצת האוקיינוסים.

כיצד חומצת האוקיינוס ​​משפיעה על החיים הימיים?

החמצת האוקיינוס ​​​​עלולה להזיק לחלק מהאורגניזמים הימיים המסיידים, כגון רכיכות, קוקוליתופורים, פורמיניפרות ופטריות שיוצרות סידן פחמתי ביוגני. קלציט ואראגוניט הם המינרלים הקרבונטיים העיקריים שנוצרו ביוגנית המיוצרים על ידי המסיידים הימיים הללו. היציבות של מינרלים אלו תלויה בכמות ה-CO2 במים ובחלקה בטמפרטורה. ככל שריכוזי ה-CO2 האנתרופוגניים ממשיכים לעלות, היציבות של המינרלים הביוגנים הללו פוחתת. כשיש שפע של ח⁺ יונים במים, אחד מאבני הבניין של סידן פחמתי, יוני קרבונט (CO₃^2-) יקשר ביתר קלות ליוני מימן ולא ליוני סידן. כדי שמסתיידים יפיקו מבני סידן פחמתי, הם צריכים להקל על הקישור של קרבונט עם סידן, דבר שעלול להיות יקר מבחינה אנרגטית. לפיכך, חלק מהאורגניזמים מראים ירידה בשיעורי ההסתיידות ו/או עלייה בהתמוססות כאשר הם נחשפים לתנאי החמצה עתידיים באוקיינוס.  (מידע מאוניברסיטת פלימות').

אפילו אורגניזמים שאינם מסיידים יכולים להיות מושפעים מהחמצת האוקיינוסים. ויסות פנימי של חומצה-בסיס הדרושה להתמודדות עם שינוי בכימיה חיצונית של מי ים יכולה להסיט אנרגיה מתהליכים בסיסיים, כגון חילוף חומרים, רבייה וחישה סביבתית טיפוסית. מחקרים ביולוגיים ממשיכים להיות מאורגנים כדי להבין את כל מגוון ההשפעות הפוטנציאליות של תנאי האוקיינוסים המשתנים על מגוון רחב של מינים ימיים.

עם זאת, ייתכן שהשפעות אלו אינן מוגבלות למינים בודדים. כאשר מתעוררות בעיות כאלה, מארג המזון מופרע מיד. למרות שזה אולי לא נראה כמו בעיה גדולה לנו, בני האדם, אנחנו מסתמכים על האורגניזמים בעלי הקליפה הקשה כדי לתדלק את חיינו. אם הם אינם נוצרים או מייצרים כראוי, אפקט דומינו יתרחש לכל מארג המזון, כאשר אותם מקרים מתרחשים. כאשר מדענים וחוקרים מבינים את ההשפעות המזיקות שיכולות להיות להחמצת האוקיינוסים, מדינות, קובעי מדיניות וקהילות צריכות להתאחד כדי להגביל את השפעותיה.

מה עושה קרן האוקיינוס ​​בנוגע להחמצת האוקיינוס?

יוזמת החמצת האוקיינוס ​​הבינלאומית של קרן אושן בונה את היכולת של מדענים, קובעי מדיניות וקהילות לנטר, להבין ולהגיב ל-OA הן מקומית והן בשיתוף פעולה בקנה מידה עולמי. אנו עושים זאת על ידי יצירת כלים ומשאבים מעשיים שנועדו לעבוד בכל רחבי העולם. למידע נוסף על האופן שבו פועלת קרן האוקיינוס ​​לטיפול בהחמצת אוקיינוס, בקר באתר אתר האינטרנט של יוזמת החמצת האוקיינוס ​​הבינלאומית. אנו ממליצים גם לבקר בתוכנית השנתית של The Ocean Foundation דף האינטרנט של יום הפעולה של חמצת האוקיינוס. של קרן האוקיינוס מדריך להחמצת אוקיינוס ​​לקובעי מדיניות נועד לספק דוגמאות שכבר אומצו של חקיקה ושפה כדי לסייע בניסוח חקיקה חדשה לטיפול בהחמצת האוקיינוסים, המדריך זמין לפי בקשה.

---

2. משאבים בסיסיים על החמצת אוקיינוס

כאן ב-The Ocean Foundation, יוזמת החמצת האוקיינוס ​​הבינלאומית שלנו מגדילה את היכולת של מדענים, קובעי מדיניות וקהילות להבין ולחקור OA בקנה מידה מקומי ועולמי. אנו גאים בעבודתנו להגדלת הקיבולת באמצעות הכשרות גלובליות, תמיכה ארוכת טווח בציוד, ומלגות לתמיכה במעקב ומחקר מתמשכים.

המטרה שלנו במסגרת יוזמת OA היא שלכל מדינה תהיה אסטרטגיית ניטור והפחתה לאומית של OA המונעת על ידי מומחים וצרכים מקומיים. תוך תיאום פעולה אזורית ובינלאומית כדי לספק את הממשל והתמיכה הפיננסית הדרושים כדי להתמודד עם אתגר גלובלי זה. מאז הפיתוח של יוזמה זו הצלחנו להשיג:

• פרסה 17 ערכות של ציוד ניטור ב-16 מדינות
• הוביל 8 הדרכות אזוריות עם נוכחות של למעלה מ-150 מדענים מכל רחבי העולם
• פרסם ספר הדרכה מקיף על חקיקת החמצת האוקיינוסים
• פיתח ערכה חדשה של ציוד ניטור שהוזיל את עלות הניטור ב-90%
• מימן שני פרויקטים של שיקום חוף כדי לחקור כיצד פחמן כחול, כמו מנגרובים ועשב ים, יכול להפחית את החמצת האוקיינוסים באופן מקומי
• יצרו שותפויות רשמיות עם ממשלות לאומיות וסוכנויות בין-ממשלתיות כדי לסייע בתיאום פעולה בקנה מידה גדול
• סייע בהעברת שתי החלטות אזוריות באמצעות תהליכים רשמיים של האו"ם כדי לעורר מומנטום

אלו הם רק חלק מנקודות השיא הרבות שהיוזמה שלנו הצליחה להשיג רק בשנים האחרונות. ערכות המחקר של OA, הנקראות "רשת התצפית הגלובלית של חמצת האוקיינוס ​​בתיבה", היו אבן יסוד בעבודתה של IOAI. פרויקטים אלה מקימים לעתים קרובות את הניטור הראשון לכימיה באוקיינוס ​​בכל מדינה ומאפשרים לחוקרים להוסיף מחקרים כדי לחקור את ההשפעות של מינים ימיים שונים כמו דגים ואלמוגים. פרויקטים אלה שנתמכו על ידי GOA-ON בערכת קופסה תרמו למחקר שכן חלק מהנמענים קיבלו תואר שני או בנו מעבדות משלהם.

חומצת אוקיינוס ​​מתייחסת להפחתת ה-pH של האוקיינוס ​​על פני תקופה ממושכת של זמן, בדרך כלל עשרות שנים או יותר. זה נגרם על ידי ספיגת CO₂ מהאטמוספירה, אבל יכול להיגרם גם מתוספות או חיסורים כימיים אחרים מהאוקיינוס. הגורם השכיח ביותר ל-OA בעולם של ימינו נובע מפעילויות אנתרופוגניות או במילים פשוטות יותר, פעילויות אנושיות. כאשר CO₂ מגיב עם מי ים, הוא הופך לחומצה חלשה, יוצר מספר שינויים בכימיה. זה מגביר את יוני הביקרבונט [HCO₃^-] ופחמן אנאורגני מומס (C_t), ומוריד את ה-pH.

מהו pH? מדד לחומציות האוקיינוס ​​שניתן לדווח באמצעות סולמות שונים: לשכת התקנים הלאומית (pH_NBS), מי ים (pH_sws), וסך הכל (pH_t) מאזניים. הסולם הכולל (pH_t) מומלץ (Dickinson, 2007) והוא הנפוץ ביותר בשימוש.

Hurd, C., Lenton, A., Tilbrook, B. & Boyd, P. (2018). הבנה עכשווית ואתגרים עבור אוקיינוסים ב-CO גבוה יותר₂ עולם. טֶבַע. נלקח מ https://www.nature.com/articles/s41558-018-0211-0

למרות שהחמצת האוקיינוסים היא תופעה עולמית, הכרה בשונות אזורית משמעותית הובילה להקמת רשתות תצפית. אתגרים עתידיים ב-CO גבוה יותר₂ העולם כולל עיצוב טוב יותר ובדיקות קפדניות של אפשרויות הסתגלות, הפחתה והתערבות כדי לקזז את ההשפעות של החמצת האוקיינוסים.

השדולה הלאומית של מחוקקים סביבתיים. גיליון מידע של NCEL: חומצת אוקיינוס.

דף מידע המפרט נקודות מפתח, חקיקה ומידע אחר בנוגע להחמצת האוקיינוסים.

Amaratunga, C. 2015. מהי השטן החמצת האוקיינוס ​​(OA) ולמה לנו צריך להיות אכפת? רשת חיזוי ותגובה של סביבה ימית (MEOPAR). קנדה.

מאמר מערכת אורח זה מכסה כינוס של מדעני ים וחברים בתעשיית החקלאות הימית בויקטוריה, לפני הספירה, שבו דנו מנהיגים בתופעה המדאיגה של החמצת האוקיינוסים והשפעותיה על האוקיינוסים וחקלאות ימית של קנדה.

אייזלר, ר' (2012). חמצת האוקיינוס: סקירה מקיפה. אנפילד, NH: מוציאים לאור של המדע.

ספר זה סוקר את הספרות והמחקר הזמינים על OA, כולל סקירה היסטורית של pH ו-CO אטמוספרי₂ רמות ומקורות טבעיים ואנתרופוגניים של CO₂. הרשות היא סמכות ידועה להערכת סיכונים כימיים, והספר מסכם את ההשפעות האמיתיות והצפויות של החמצת האוקיינוסים.

גאטוסו, J.-P. & ל. הנסון. Eds. (2012). החמצת האוקיינוס. ניו יורק: הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. ISBN- 978-0-19-959108-4

החמצת האוקיינוס ​​היא בעיה הולכת וגוברת והספר הזה עוזר להקשר לבעיה. ספר זה רלוונטי ביותר לאקדמאים מכיוון שהוא טקסט ברמת מחקר והוא מסנתז מחקרים עדכניים על ההשלכות הסבירות של OA, במטרה להודיע ​​הן על סדרי עדיפויות מחקריים עתידיים והן על מדיניות הניהול הימי.

Gattuso, J.-P., J. Orr, S. Pantoja. H.-O. פורטנר, U. Riebesell, & T. Trull (עורכים). (2009). האוקיינוס ​​בעולם עתיר CO2 II. גוטינגן, גרמניה: פרסומי קופרניקוס. http://www.biogeosciences.net/ special_issue44.html

גיליון מיוחד זה של Biogeosciences כולל למעלה מ-20 מאמרים מדעיים על כימיה של האוקיינוסים והשפעת OA על מערכות אקולוגיות ימיות.

Turley, C. and K. Boot, 2011: אתגרי החמצת האוקיינוסים העומדים בפני המדע והחברה. בתוך: חמצת אוקיינוס ​​[Gattuso, J.-P. ול' הנסון (עורכים)]. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד, אוקספורד, בריטניה, עמ' 249-271

התפתחות האדם התקדמה משמעותית במאה האחרונה עם השפעות חיוביות ושליליות על הסביבה. ככל שהאוכלוסייה ממשיכה לגדול, בני האדם יוצרים וממציאים ללא הרף טכנולוגיות חדשות כדי להמשיך לצבור עושר. כאשר המטרה העיקרית היא עושר, לפעמים ההשפעות של מעשיהם לא נלקחות בחשבון. ניצול יתר של משאבים פלנטריים והצטברות גזים שינו את הכימיה האטמוספרית והאוקיינוסית והשפיעו בצורה דרסטית. מכיוון שבני אדם הם כל כך חזקים, כאשר האקלים היה בסכנה, מיהרנו להגיב ולבטל את הנזקים הללו ויוצרים טוב. בשל הסיכון הפוטנציאלי להשפעות שליליות על הסביבה, יש צורך בהסכמים וחוקים בינלאומיים כדי לשמור על בריאות כדור הארץ. מנהיגים פוליטיים ומדענים צריכים להתכנס כדי לקבוע מתי יש צורך להתערב כדי להפוך את השפעות שינויי האקלים.

Mathis, JT, JN Cross ו-NR Bates, 2011: צימוד ייצור ראשוני ונגר יבשתי להחמצת האוקיינוסים ודיכוי מינרלים פחמתיים במזרח ים ברינג. Journal of Geophysical Research, 116, C02030, doi:10.1029/2010JC006453.

בהסתכלות על פחמן אורגני מומס (DIC) ובסיסיות מוחלטת, ניתן לראות ריכוזים חשובים של מינרלים קרבונטים ו-pH. נתונים הראו כי קלציט וארגוניט הושפעו באופן משמעותי מנגר נהרות, ייצור ראשוני ומינרליזציה של חומרים אורגניים. מינרלים קרבונטיים חשובים אלו היו חסרי רוויות בתוך עמודת המים מאירועים אלו הנובעים מפחמן דו חמצני אנתרופוגני באוקיינוסים.

גאטוסו, J.-P. החמצת האוקיינוס. (2011) מעבדה ביולוגית התפתחותית של Villefranche-sur-mer.

סקירה קצרה של שלושה עמודים על החמצת האוקיינוסים, מאמר זה מספק רקע בסיסי של הכימיה, סולם ה-pH, השם, ההיסטוריה וההשפעות של החמצת האוקיינוסים.

Harruld-Kolib, E., M. Hirshfield, & A. Brosius. (2009). פולטים מרכזיים בין הנפגעים הקשים ביותר על ידי חמצת אוקיינוס. אוקיאנה.

ניתוח זה מעריך את הפגיעות וההשפעה הסבירות של OA על מדינות שונות ברחבי העולם בהתבסס על גודל תפיסת הדגים והרכיכות שלהם, רמת צריכת פירות הים שלהם, אחוז שוניות האלמוגים בתוך ה- EEZ שלהם ורמת ה-OA החזויה בה מי החוף בשנת 2050. הדו"ח מציין כי מדינות עם שטחי שונית אלמוגים גדולים, או תופסות וצורכות כמויות גדולות של דגים ורכיכות, ואלה הממוקמות בקווי רוחב גבוהים יותר הן הפגיעות ביותר ל-OA.

דוני, SC, VJ Fabry, RA Feely, ו-JA Kleypas, 2009: החמצת אוקיינוס: המפקד האחר₂ בעיה. סקירה שנתית של מדעי הים, 1, 169-192, doi:10.1146/annurev.marine.010908.163834.

ככל שפליטת פחמן דו חמצני אנתרופוגנית גוברת, מתרחש שינוי בכימיה הקרבונטית. זה משנה את המחזורים הביו-גיאוכימיים של תרכובות כימיות חשובות כמו אראגוניט וקלציט, ומפחית את ההתרבות התקינה של אורגניזמים בעלי קליפה קשה. בדיקות מעבדה הראו ירידה בשיעורי הסתיידות וגדילה.

Dickson, AG, Sabine, CL וכריסטיאן, JR (עורכים) 2007. מדריך לשיטות עבודה מומלצות למדידת CO2 באוקיינוס. PICES פרסום מיוחד 3, 191 עמ'.

מדידות פחמן דו חמצני הן הבסיס למחקר של החמצת האוקיינוסים. אחד המדריכים הטובים ביותר למדידה פותח על ידי צוות מדעי עם משרד האנרגיה האמריקאי (DOE) עבור הפרויקט שלהם לערוך את הסקר העולמי הראשון של פחמן דו חמצני באוקיינוסים. כיום המדריך מתוחזק על ידי המינהל הלאומי לאוקיאנוס ואטמוספירה.

---

3. ההשפעות של החמצת האוקיינוס ​​על קהילות החופים

החמצת האוקיינוסים משפיעה על התפקוד הבסיסי של החיים הימיים והמערכות האקולוגיות. מחקרים עדכניים מראים שלהחמצת האוקיינוסים יהיו השלכות חמורות על קהילות חוף התלויות בהגנה על החופים, דיג וחקלאות ימית. ככל שהחמצת האוקיינוסים תגבר באוקיינוסים בעולם, יחול שינוי בדומיננטיות המקרו-אצית, הידרדרות בתי הגידול ואובדן המגוון הביולוגי. קהילות באזורים טרופיים וסובטרופיים נמצאות בסיכון הגבוה ביותר לירידה משמעותית בהכנסות מהאוקיינוס. מחקרים הבוחנים את השפעות החמצת האוקיינוס ​​על אוכלוסיות דגים חשופות מראים שינויים מזיקים בהתנהגות הריח, ההשרצה ותגובת הבריחה (ציטוטים להלן). שינויים אלו ישברו את הבסיס הקריטי לכלכלה ולמערכת האקולוגית המקומית. אם בני אדם היו רואים את השינויים הללו ממקור ראשון, תשומת הלב להאט את הקצב הנוכחי של CO₂ הפליטות יחרגו באופן משמעותי מכל אחד מהתרחישים שנחקרו לעיל. ההערכה היא שאם ההשפעות הללו ימשיכו להשפיע על דגים, עלולות להיות מאות מיליוני דולרים לאיבוד מדי שנה עד שנת 2060.

לצד דיג, תיירות אקולוגית של שונית האלמוגים מביאה הכנסות של מיליוני דולרים מדי שנה. קהילות חוף מסתמכות ותלויות בשוניות אלמוגים לצורך פרנסתן. ההערכה היא שככל שהחמצת האוקיינוסים תמשיך לעלות, ההשפעות על שוניות האלמוגים יהיו חזקות יותר, ולכן יפחיתו את בריאותן, מה שיביא לאיבוד מוערך של 870 מיליארד דולר בשנה עד שנת 2100. זו לבדה ההשפעה של החמצת האוקיינוסים. אם מדענים מוסיפים את ההשפעות המשולבות של זה, עם התחממות, הסרת חמצן ועוד, עלולות לגרום להשפעות מזיקות עוד יותר הן לכלכלה והן למערכת האקולוגית עבור קהילות החוף.

Moore, C. and Fuller J. (2022). השפעות כלכליות של החמצת אוקיינוס: מטה-אנליזה. כתבי עת של אוניברסיטת שיקגו. כלכלת משאבים ימיים כרך. 32, מס' 2

מחקר זה מראה ניתוח של ההשפעות של OA על הכלכלה. ההשפעות של דיג, חקלאות ימית, בילוי, הגנה על קו החוף ואינדיקטורים כלכליים אחרים נסקרו כדי ללמוד עוד על ההשפעות ארוכות הטווח של החמצת האוקיינוסים. מחקר זה מצא בסך הכל 20 מחקרים נכון לשנת 2021 שניתחו את ההשפעות הכלכליות של החמצת האוקיינוסים, אולם רק 11 מהם היו חזקים מספיק כדי להיבדק כמחקרים עצמאיים. מתוכם, הרוב המכריע התמקד בשווקי הרכיכות. המחברים מסיימים את המחקר שלהם בקריאה על הצורך במחקר נוסף, במיוחד מחקרים הכוללים פליטות ספציפיות ותרחישים סוציו-אקונומיים, על מנת לקבל תחזיות מדויקות של ההשפעות ארוכות הטווח של החמצת האוקיינוסים.

הול-ספנסר JM, Harvey BP. השפעת החמצת האוקיינוסים על שירותי המערכת האקולוגית של החוף עקב הידרדרות בתי הגידול. Emerg Top Life Sci. 2019 מאי 10;3(2):197-206. doi: 10.1042/ETLS20180117. PMID: 33523154; PMCID: PMC7289009.

החמצת האוקיינוסים מורידה את חוסנם של בתי גידול חופים למקבץ של מניעים אחרים הקשורים לשינויי אקלים (התחממות כדור הארץ, עליית מפלס הים, עלייה בסערה) ומגדילה את הסיכון לשינויי משטר ימיים ואובדן פונקציות ושירותים קריטיים של המערכת האקולוגית. הסיכונים של סחורות ימיות מתגברים כאשר OA גורמת לשינויים בדומיננטיות מאקרו-אצות, הידרדרות בתי גידול ואובדן המגוון הביולוגי. השפעות אלו נראו במקומות שונים ברחבי העולם. מחקרים על CO₂ לחלחול יהיו השפעות על דיג סמוך, ומקומות טרופיים וסובטרופיים יחוו את עיקר ההשפעות בגלל מיליוני האנשים התלויים בהגנה על החופים, דיג וחקלאות ימית.

Cooley SR, Ono CR, Melcer S ו-Roberson J (2016) פעולות ברמת הקהילה שיכולות לטפל בהחמצת האוקיינוס. חֲזִית. Mar. Sci. 2:128. doi: 10.3389/fmars.2015.00128

מאמר זה צולל לתוך הפעולות הנוכחיות שננקטות על ידי מדינות ואזורים אחרים שלא חשו את ההשפעות של OA אך עייפו מהשפעותיה.

Ekstrom, JA et al. (2015). פגיעות והתאמה של דיג הרכיכות בארה"ב להחמצת האוקיינוסים. טבע. 5, 207-215, doi: 10.1038/nclimate2508

יש צורך באמצעי הפחתה והסתגלות אפשריים ורלוונטיים מקומיים כדי להתמודד עם השפעות החמצת האוקיינוסים. מאמר זה מציג ניתוח פגיעות מפורש במרחב של קהילות חוף בארצות הברית.

Spalding, MJ (2015). משבר ללגונת שרמן - והאוקיינוס ​​הגלובלי. הפורום לאיכות הסביבה. 32 (2), 38-43.

דו"ח זה מדגיש את חומרת OA, את השפעתה על מארג המזון ועל מקורות חלבון אנושיים, ואת העובדה שזה לא רק איום הולך וגובר אלא בעיה נוכחית ונראית לעין. המאמר דן בפעולה של מדינת ארה"ב וכן בתגובה הבינלאומית ל-OA, ומסתיים ברשימה של צעדים קטנים שניתן וצריך לנקוט כדי לסייע במאבק ב-OA.

---

4. החמצת האוקיינוס ​​והשפעותיה על מערכות אקולוגיות ימיות

Doney, Scott C., Busch, D. Shalin, Cooley, Sarah R., & Kroeker, Kristy J. ההשפעות של החמצת האוקיינוסים על מערכות אקולוגיות ימיות ועל קהילות אנושיות תלויות. סקירה שנתית של סביבה ומשאבים, 45 (1). אוחזר מ-https://par.nsf.gov/biblio/10164807. https:// doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083019

מחקר זה מתמקד בהשפעות של עליית רמות הפחמן הדו חמצני מדלקים מאובנים ופעילויות אנתרופוגניות אחרות. ניסויי המעבדה מראים שהדבר יצר שינויים בפיזיולוגיה של בעלי חיים, בדינמיקת האוכלוסייה ובמערכות אקולוגיות משתנות. זה יסכן כלכלות שנשענות במידה רבה כל כך על האוקיינוס. דיג, חקלאות ימית והגנה על קו החוף הם בין הרבים שיחוו את ההשפעות הקשות ביותר.

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 and Link JS (2018) עתידי אוקיינוס ​​תחת החמצת אוקיינוס, הגנה ימית ושינוי לחצי דיג נחקרו באמצעות חבילה עולמית של מודלים של מערכות אקולוגיות. חֲזִית. Mar. Sci. 5:64. doi: 10.3389/fmars.2018.00064

ניהול מבוסס מערכת אקולוגית, הידוע גם בשם EBM, עורר עניין הולך וגובר לבחון אסטרטגיות ניהול חלופיות ולסייע בזיהוי פשרות להפחתת השימוש האנושי. זוהי דרך לחקור פתרונות לבעיות מורכבות של ניהול אוקיינוסים כדי לשפר את בריאות המערכת האקולוגית באזורים שונים בעולם.

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., and Sakugawa, H.: ביקורות וסינתזות: החמצת האוקיינוס ​​והשפעותיה הפוטנציאליות על מערכות אקולוגיות ימיות, Biogeosciences, 13 , 1767–1786, https://doi.org/10.5194/bg-13-1767-2016, 2016.

מאמר זה צולל לדיון במחקרים שונים שנעשו כדי לראות את ההשפעות של OA על האוקיינוס.

Cattano, C, Claudet, J., Domenici, P. and Milazzo, M. (2018, מאי) חיים בעולם גבוה של CO2: מטה-אנליזה עולמית מראה תגובות דגים בתיווך תכונות מרובות להחמצת האוקיינוסים. מונוגרפיות אקולוגיות 88(3). DOI:10.1002/ecm.1297

דגים הם משאב חשוב לפרנסה בקהילות החוף ומרכיב מרכזי ליציבות המערכות האקולוגיות הימיות. בשל ההשפעות הקשורות ללחץ של OA על הפיזיולוגיה, צריך לעשות יותר כדי להשלים את פער הידע על תהליכים אקולוגיים חשובים ולהרחיב את המחקר לאזורים כמו התחממות כדור הארץ, היפוקסיה ודיג. באופן מעניין למדי, ההשפעות על דגים לא היו דרסטיות, בניגוד למינים חסרי חוליות הנתונים לשיפועים סביבתיים מרחבי-זמניים. נכון להיום, ישנם מחקרים רבים המראים השפעות שונות על בעלי חוליות וחסרי חוליות. בשל השונות, חיוני לערוך מחקרים כדי לראות את הווריאציות הללו כדי להבין כיצד חומצת האוקיינוסים תשפיע על כלכלת קהילות החוף.

Albright, R. and Cooley, S. (2019). סקירה של התערבויות שהוצעו כדי להפחית את ההשפעות על החמצת האוקיינוסים על שוניות האלמוגים לימודים אזוריים במדעי הים, כרך א. 29, https://doi.org/10.1016/j.rsma.2019.100612

מחקר זה מפרט כיצד שוניות אלמוגים הושפעו מ-OA בשנים האחרונות. במחקר זה, חוקרים מצאו כי יש סיכוי גבוה יותר לשוניות אלמוגים לחזור מאירוע הלבנה. 

1. שוניות אלמוגים נוטות יותר לחזור מאירוע הלבנה בצורה הרבה יותר איטית כאשר הן מערבות את ההשפעות על הסביבה, כמו החמצת האוקיינוסים.
2. "שירותי מערכות אקולוגיות בסיכון מ-OA במערכות אקולוגיות של שונית אלמוגים. אספקת שירותי לרוב מכומתת מבחינה כלכלית, אבל שירותים אחרים הם קריטיים באותה מידה לקהילות אנושיות חוף".

Malsbury, E. (2020, 3 בפברואר) "דוגמאות מהמסע המפורסם של המאה ה-19 חושפות השפעות 'מזעזעות' של החמצת אוקיינוס." מגזין המדע. AAAS. נלקח מ: https://www.sciencemag.org/news/2020/02/ plankton-shells-have-become-dangerously-thin-acidifying-oceans-are-blame

דגימות קונכיות, שנאספו מה-HMS צ'לנג'ר בשנים 1872-76, עבות במידה ניכרת מקונכיות מאותו סוג המצוי כיום. חוקרים גילו את התגלית הזו כאשר הפגזים בני כמעט 150 שנה מאוסף המוזיאון להיסטוריה של הטבע של לונדון הושוו לדגימות מודרניות מאותה תקופה. מדענים השתמשו ביומן הספינה כדי למצוא את המינים המדויקים, המיקום והזמן בשנה שבהם נאספו הפגזים והשתמשו בכך כדי לאסוף דגימות מודרניות. ההשוואה הייתה ברורה: הקונכיות המודרניות היו דקות עד 76% ממקבילותיהן ההיסטוריות והתוצאות מצביעות על החמצת האוקיינוסים כגורם.

MacRae, Gavin (12 באפריל 2019.) "החמצת האוקיינוס ​​​​מעצבת מחדש את קורי המזון הימיים." פרשת המים זקיף. https://watershedsentinel.ca/articles/ocean-acidification-is-reshaping-marine-food-webs/

מעמקי האוקיינוס ​​מאטים את שינויי האקלים, אבל במחיר. חומציות מי הים עולה ככל שהאוקיינוסים סופגים פחמן דו חמצני מדלקים מאובנים.

Spalding, Mark J. (21 בינואר 2019.) "פרשנות: האוקיינוס ​​משתנה - הוא נהיה יותר חומצי." ערוץ חדשות אסיה. https://www.channelnewsasia.com/news/ commentary/ocean-acidification-climate-change-marine-life-dying-11124114

כל החיים על פני כדור הארץ יושפעו בסופו של דבר שכן אוקיינוס ​​חם וחומצי יותר ויותר מייצר פחות חמצן היוצר תנאים המאיימים על מגוון מינים ימיים ומערכות אקולוגיות. יש צורך דחוף לבנות עמידות נגד החמצת האוקיינוסים כדי להגן על המגוון הביולוגי הימי על הפלנטה שלנו.

---

5. משאבים למחנכים

NOAA. (2022). חינוך והסברה. תוכנית החמצת האוקיינוסים. https://oceanacidification.noaa.gov/AboutUs/ EducationOutreach/

ל-NOAA יש תוכנית חינוכית והסברה דרך מחלקת החמצת האוקיינוסים שלה. זה מספק משאבים לקהילה כיצד למשוך תשומת לב לקובעי המדיניות כדי להתחיל לקחת את חוקי ה-OA לרמה חדשה ולהיכנס לתוקף. 

Thibodeau, Patrica S., שימוש בנתונים ארוכי טווח מאנטרקטיקה כדי ללמד החמצת אוקיינוס ​​(2020). נוכחי The Journal of Marine Education, 34 (1), 43-45.https://scholarworks.wm.edu/vimsarticles

המכון למדעי הים של וירג'יניה יצר את מערך השיעור הזה כדי לערב תלמידי חטיבת ביניים לפתור תעלומה: מהי החמצת האוקיינוס ​​וכיצד היא משפיעה על החיים הימיים באנטארקטיקה? כדי לפתור את התעלומה, התלמידים ישתתפו בציד נבלות של חמצת האוקיינוסים, יציעו השערות ויגיעו למסקנות משלהם עם פרשנות של נתונים בזמן אמת מהאנטארקטיקה. מערך שיעור מפורט זמין בכתובת: https://doi.org/10.25773/zzdd-ej28.

אוסף תכנית לימודים להחמצת אוקיינוס. 2015. שבט סוקוומיש.

משאב מקוון זה הוא אוסף של משאבים חינמיים בנושא החמצת האוקיינוסים עבור מחנכים ומתקשרים, לכיתות K-12.

רשת החמצת אוקיינוס ​​אלסקה. (2022). החמצת אוקיינוס ​​למחנכים. https://aoan.aoos.org/community-resources/for-educators/

רשת ה- Ocean Acidification של אלסקה פיתחה משאבים החל מ-PowerPoints מסופר ומאמרים ועד סרטונים ומערכי שיעור עבור מגוון כיתות. תכנית הלימודים שנאספה על החמצת האוקיינוסים נחשבה רלוונטית באלסקה. אנו עובדים על תכניות לימודים נוספות המדגישות את כימיית המים הייחודית של אלסקה ואת נהגי ה-OA.

---

6. מדריכי מדיניות ודוחות ממשלתיים

קבוצת עבודה בין משרדית בנושא החמצת אוקיינוסים. (2022, אוקטובר, 28). דוח שישי על פעילויות מחקר ומעקב אחר החמצת האוקיינוסים במימון פדרלי. ועדת המשנה למדע וטכנולוגיה באוקיינוס ​​ועדת הסביבה של המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה. https://oceanacidification.noaa.gov/sites/oap-redesign/Publications/SOST_IWGOA-FY-18-and-19-Report.pdf?ver=2022-11-01-095750-207

החמצת האוקיינוס ​​(OA), הפחתה ב-pH האוקיינוס ​​הנגרמת בעיקר על ידי ספיגת פחמן דו חמצני (CO) המשתחרר באופן אנתרופוגני.₂) מהאטמוספירה, מהווה איום על מערכות אקולוגיות ימיות ועל השירותים שמערכות אלו מספקות לחברה. מסמך זה מסכם את הפעילויות הפדרליות בנושא OA בשנים הפיסקאליות (FY) 2018 ו-2019. הוא מאורגן בקטעים התואמים לתשעת האזורים הגיאוגרפיים, במיוחד, ברמה הגלובלית, ברמה הלאומית, ועבודה בארצות הברית בצפון מזרח, ארצות הברית באמצע -אטלנטי, דרום מזרח ארצות הברית וחוף המפרץ, הקריביים, החוף המערבי של ארצות הברית, אלסקה, איי האוקיינוס ​​השקט בארה"ב, הארקטי, אנטארקטיקה.

הוועדה לסביבה, משאבי טבע וקיימות של המועצה הלאומית למדע וטכנולוגיה. (2015, אפריל). דו"ח שלישי על פעילויות מחקר ומעקב אחר החמצת האוקיינוסים במימון פדרלי.

מסמך זה פותח על ידי קבוצת העבודה הבין-סוכנות להחמצת האוקיינוסים, המייעצת, מסייעת וממליצה בנושאים הקשורים להחמצת האוקיינוסים, לרבות תיאום הפעילויות הפדרליות. דו"ח זה מסכם את פעילויות המחקר והניטור על החמצת האוקיינוסים במימון פדרלי; מספק הוצאות עבור פעילויות אלה, ומתאר את הפרסום האחרון של תוכנית מחקר אסטרטגית למחקר וניטור הפדרלי של החמצת האוקיינוסים.

סוכנויות NOAA מטפלות בבעיה של החמצת אוקיינוס ​​במים מקומיים. מינהל האוקיינוס ​​והאטמוספירה הלאומי.

דוח זה מספק שיעור קצר "כימיה של האוקיינוס ​​101" על תגובות כימיות של OA ועל סולם ה-pH. זה גם מפרט את חששות החמצת האוקיינוס ​​הכלליים של NOAA.

NOAA מדע ושירותי אקלים. התפקיד החיוני של תצפיות כדור הארץ בהבנת כימיית האוקיינוסים המשתנה.

דו"ח זה מתאר את המאמץ המשולב של מערכת התצפית על האוקיינוס ​​(IOOS) של NOAA שמטרתו לאפיין, לחזות ולנטר את סביבות החוף, האוקיינוס ​​והאגם הגדול.

דווח למושל ולאסיפה הכללית של מרילנד. כוח משימה לחקור את השפעת החמצת האוקיינוסים על מימי המדינה. אינטרנט. 9 בינואר 2015.

מדינת מרילנד היא מדינת חוף שנשענת לא רק על האוקיינוס ​​אלא גם על מפרץ צ'ספיק. עיין במאמר זה כדי ללמוד עוד על מחקר כוח המשימה שמרילנד יישמה על ידי האסיפה הכללית של מרילנד.

לוח הסרט הכחול של מדינת וושינגטון בנושא החמצת אוקיינוס. החמצת אוקיינוס: מידע לפעולה. אינטרנט. נובמבר 2012.

דוח זה מספק רקע על החמצת האוקיינוסים והשפעתה על מדינת וושינגטון. כמדינת חוף התלויה בדיג ובמשאבים מימיים, היא צוללת לתוך ההשפעות הפוטנציאליות של שינויי האקלים על הכלכלה. קרא מאמר זה כדי ללמוד מה וושינגטון עושה כעת בחזית המדעית והפוליטית כדי להילחם בהשפעות הללו.

המפיל, א' (2015, 17 בפברואר). מרילנד נוקטת בפעולה לטיפול בהחמצת האוקיינוסים. מועצה אזורית אמצע-אטלנטי על האוקיינוס. נלקח מ http://www.midatlanticocean.org

מדינת מרילנד נמצאת בחזית המדינות הנוקטות בפעולה נחרצת כדי להתמודד עם ההשפעות של OA. מרילנד העבירה את הצעת חוק 118 של בית הנבחרים, ויצרה צוות משימה לחקור את ההשפעה של OA על מימי המדינה במהלך מושב 2014. צוות המשימה התמקד בשבעה תחומים מרכזיים לשיפור הבנת OA.

Upton, HF & P. ​​Folger. (2013). אוקיינוס ​​החמצה (דוח CRS מס' R40143). וושינגטון הבירה: שירות המחקר של הקונגרס.

התכנים כוללים עובדות בסיסיות על OA, הקצב שבו מתרחשת OA, השפעות אפשריות של OA, תגובות טבעיות ואנושיות שעלולות להגביל או להפחית את OA, העניין של הקונגרס ב-OA ומה הממשל הפדרלי עושה לגבי OA. דוח CRS זה, שפורסם ביולי 2013, הוא עדכון לדוחות ה-CRS הקודמים OA ומציין את הצעת החוק היחידה שהוצגה בקונגרס ה-113 (תיקוני חוק שימור שונית האלמוגים של 2013) אשר תכלול את OA בקריטריונים המשמשים להערכת הצעות פרויקט עבור מחקר איומים על שוניות אלמוגים. הדו"ח המקורי פורסם בשנת 2009 וניתן למצוא אותו בקישור הבא: Buck, EH & P. ​​Folger. (2009). אוקיינוס ​​החמצה (דוח CRS מס' R40143). וושינגטון הבירה: שירות המחקר של הקונגרס.

IGBP, IOC, SCOR (2013). סיכום החמצת האוקיינוס ​​לקובעי מדיניות - סימפוזיון שלישי על האוקיינוס ​​ב-CO₂ העולם. התוכנית הבינלאומית לגיאוספירה-ביוספירה, שטוקהולם, שוודיה.

סיכום זה הוא של מצב הידע על החמצת האוקיינוסים בהתבסס על מחקר שהוצג בסימפוזיון השלישי על האוקיינוס ​​ב-CO High-CO₂ העולם במונטריי, קליפורניה בשנת 2012.

פאנל בין-אקדמי בנושאים בינלאומיים. (2009). הצהרת IAP על החמצת אוקיינוס.

הצהרה זו בת שני עמודים, שאושרה על ידי למעלה מ-60 אקדמיות ברחבי העולם, מתארת ​​בקצרה את האיומים שפרסמה OA, ומספקת המלצות וקריאה לפעולה.

ההשלכות הסביבתיות של החמצת האוקיינוסים: איום על ביטחון תזונתי. (2010). ניירובי, קניה. UNEP.

מאמר זה מכסה את הקשר בין CO₂, שינויי אקלים ו-OA, השפעת OA על משאבי המזון הימיים, ומסתיים ברשימה של 8 פעולות הכרחיות כדי להפחית את הסיכון להשפעות של החמצת האוקיינוסים.

הצהרת מונקו על החמצת האוקיינוסים. (2008). סימפוזיון בינלאומי שני על האוקיינוס ​​בזמן גבוהCO₂ העולם.

בקשתו של הנסיך אלברט השני לאחר הסימפוזיון הבינלאומי השני במונקו על OA, הצהרה זו, המבוססת על ממצאים מדעיים בלתי ניתנים להפרכה ונחתמה על ידי 155 מדענים מ-26 מדינות, מציגה המלצות, הקוראת לקובעי המדיניות לטפל בבעיה העצומה של החמצת האוקיינוסים.

---

7. משאבים נוספים

קרן האוקיינוס ​​ממליצה על המשאבים הבאים לקבלת מידע נוסף על מחקר החמצת האוקיינוס

1. שירות האוקיינוס ​​של NOAA
2. אוניברסיטת פלימאות '
3. הקרן הלאומית למקלט ימי

Spalding, MJ (2014) החמצת אוקיינוס ​​וביטחון תזונתי. אוניברסיטת קליפורניה, אירווין: הקלטת מצגת של כנס בריאות אוקיינוס, דיג גלובלי וביטחון מזון.

בשנת 2014, מארק ספאלדינג הציג את הקשר בין OA וביטחון תזונתי בכנס בנושא בריאות האוקיינוס, דיג עולמי ואבטחת מזון ב-UC Irvine. 

מכון האי (2017). סדרת סרטי אקלים של שינוי. מכון האי. https://www.islandinstitute.org/stories/a-climate-of-change-film-series/

מכון האי הפיק סדרה קצרה בת שלושה חלקים המתמקדת בהשפעות של שינויי אקלים והחמצת האוקיינוסים על דיג בארצות הברית. הסרטונים פורסמו במקור בשנת 2017, אך חלק ניכר מהמידע נותר רלוונטי כיום.

חלק ראשון, מים מתחממים במפרץ מיין, מתמקד בהשפעות של השפעות האקלים על הדיג של האומה שלנו. מדענים, מנהלים ודייגים החלו כולם לדון כיצד אנו יכולים וצריכים לתכנן את השפעות האקלים הבלתי נמנעות, אך הבלתי צפויות, על המערכת האקולוגית הימית. לדו"ח המלא, לחץ כאן.

חלק שני, החמצת האוקיינוס ​​באלסקה, מתמקד כיצד דייגים באלסקה מתמודדים עם הבעיה ההולכת וגוברת של החמצת האוקיינוסים. לדו"ח המלא, לחץ כאן.

בחלק השלישי, התמוטטות והסתגלות בדיג צדפות אפאלאצ'יקולה, מיינרס נוסעים לאפלאצ'יקולה, פלורידה, כדי לראות מה קורה כשדגה מתמוטט לחלוטין ומה הקהילה עושה כדי להסתגל ולהחיות את עצמה. לדו"ח המלא, לחץ כאן.

פעולות שאתה יכול לנקוט

כפי שצוין לעיל, הסיבה העיקרית להחמצת האוקיינוסים היא העלייה בפחמן דו חמצני, אשר נספג לאחר מכן באוקיינוס. לפיכך, הפחתת פליטת הפחמן היא צעד חיוני הבא לעצירת ההחמצה הגוברת באוקיינוס. אנא בקר ב עמוד יוזמת החמצת האוקיינוס ​​הבינלאומית למידע על הצעדים ש-The Ocean Foundation נוקטת בנוגע להחמצת האוקיינוס.

למידע נוסף על פתרונות אחרים, כולל ניתוח של פרויקטים וטכנולוגיה של הסרת פחמן דו חמצני, ראה עמוד המחקר לשינויי אקלים של קרן האוקיינוסe, למידע נוסף ראה יוזמת החוסן הכחול של קרן אושן. 

השתמש מחשבון SeaGrass Grow Carbon כדי לחשב את פליטת הפחמן שלך ולתרום כדי לקזז את ההשפעה שלך! המחשבון פותח על ידי The Ocean Foundation כדי לעזור לאדם או לארגון לחשב את ה-CO השנתי שלו₂ פליטות, בתורן, לקבוע את כמות הפחמן הכחול הנחוצה לקיזוזן (דנמים של עשב ים שישוחזר או שווה ערך). ניתן להשתמש בהכנסות ממנגנון האשראי הכחול בפחמן למימון מאמצי שיקום, אשר בתורם מייצרים יותר זיכויים. תוכניות כאלה מאפשרות שני ניצחונות: יצירת עלות ניתנת לכימות למערכות גלובליות של CO₂- פעילויות פולטות ושנית, שיקום של כרי עשב ים המהווים מרכיב קריטי במערכות אקולוגיות של החוף וזקוקים מאוד להתאוששות.

חזרה למחקר