Serius Agawe: Samudra Asam lan Apa sing Kudu Ditindakake

dening Mark J. Spalding, Presiden The Ocean Foundation

Minggu kepungkur aku ana ing Monterey, California kanggo Simposium Internasional kaping 3 babagan Samudra ing Dunia CO2 Tinggi, kang simultaneous menyang Festival Film Samudra Biru ing hotel jejere (nanging iku crita liyane kabeh). Ing simposium kasebut, aku melu atusan peserta liyane kanggo sinau babagan kahanan pengetahuan saiki lan solusi potensial kanggo ngatasi efek karbon dioksida (CO2) sing dhuwur ing kesehatan segara lan urip ing njero. Kita nyebat konsekwensi acidification samudra amarga pH samudra saya mudhun lan kanthi mangkono luwih asam, kanthi potensial mbebayani kanggo sistem samudra kaya sing kita kenal.

Acidifikasi Samudera

Rapat CO2012 High 2 minangka lompatan gedhe saka patemon kaping 2 ing Monaco ing 2008. Luwih saka 500 peserta lan 146 pamicara, sing makili 37 negara, diklumpukake kanggo ngrembug masalah sing ana. Iku kalebu inklusi utama pisanan studi sosio-ekonomi. Lan, nalika fokus utama isih ing respon organisme urip segara kanggo acidification segara lan apa tegese kanggo sistem segara, kabeh wong setuju yen kawruh kita bab efek lan solusi potensial wis nemen maju ing patang taun pungkasan.

Kanggo bageanku, aku kaget banget amarga siji-sijine ilmuwan menehi sejarah babagan èlmu babagan acidifikasi samudra (OA), informasi babagan kahanan ilmu pengetahuan saiki babagan OA, lan inklings pisanan babagan spesifik babagan ekosistem lan konsekuensi ekonomi. saka segara sing luwih anget sing luwih asam lan tingkat oksigen sing luwih murah.

Minangka Dr. Sam Dupont saka Pusat Ilmu Kelautan Sven Lovén - Kristineberg, Swedia ngandika:

Apa sing kita ngerti?

Ocean Acidification punika nyata
Iku langsung teka saka emisi karbon kita
Iku kedadeyan kanthi cepet
Dampak wis mesthi
Kepunahan wis mesthi
Iku wis katon ing sistem
Owah-owahan bakal kelakon

Panas, kecut lan ambegan kabeh gejala penyakit sing padha.

Utamane yen digabungake karo penyakit liyane, OA dadi ancaman utama.

Kita bisa nyana akeh variasi, uga efek positif lan negatif.

Sawetara spesies bakal ngowahi prilaku miturut OA.

We ngerti cukup kanggo tumindak

Kita ngerti kedadeyan bencana gedhe bakal teka

Kita ngerti carane nyegah

Kita ngerti apa sing ora ngerti

Kita ngerti apa sing kudu ditindakake (ing ilmu)

Kita ngerti apa sing bakal kita fokusake (nggawa solusi)

Nanging, kita kudu disiapake kanggo kejutan; kita wis dadi rampung perturbed sistem.

Dr. Dupont nutup komentare kanthi foto anak loro kanthi statement rong ukara sing kuat lan nyengsemake:

Aku dudu aktivis, aku dadi ilmuwan. Nanging, aku uga bapak sing tanggung jawab.

Pernyataan sing jelas pisanan yen akumulasi CO2 ing segara bisa duwe "konsekuensi biologis sing bisa nyebabake bencana" diterbitake ing 1974 (Whitfield, M. 1974. Akumulasi fosil CO2 ing atmosfer lan ing segara. Alam 247:523-525.). Sekawan taun salajengipun, ing taun 1978, sesambungan langsung bahan bakar fosil kanggo deteksi CO2 ing samodra. Antarane taun 1974 lan 1980, akeh panaliten wiwit nuduhake owah-owahan nyata ing alkalinitas segara. Lan, pungkasane, ing taun 2004, momok pengasaman samudra (OA) ditampa dening komunitas ilmiah ing umum, lan simposium CO2 sing pertama dianakake.

Ing musim semi sabanjure, para dana laut diwenehi ringkes ing rapat taunan ing Monterey, kalebu kunjungan lapangan kanggo ndeleng sawetara riset canggih ing Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI). Aku kudu nyathet manawa umume kita kudu ngelingake apa tegese skala pH, sanajan kabeh wong kelingan nggunakake kertas lakmus kanggo nguji cairan ing ruang kelas sains sekolah menengah. Untunge, para ahli gelem nerangake manawa skala pH saka 0 nganti 14, kanthi 7 netral. Sing luwih murah pH, ​​tegese alkalinitas sing luwih murah, utawa luwih asam.

Ing titik iki, wis dadi cetha yen kapentingan awal ing pH segara wis ngasilake sawetara asil konkrit. Kita duwe sawetara studi ilmiah sing bisa dipercaya, sing ngandhani yen pH samudra mudhun, sawetara spesies bakal berkembang, sawetara bisa urip, sawetara diganti, lan akeh sing bakal punah (asil sing dikarepake yaiku mundhut keanekaragaman hayati, nanging njaga biomassa). Kesimpulan sing wiyar iki minangka asil eksperimen laboratorium, eksperimen eksposur lapangan, pengamatan ing lokasi CO2 sing dhuwur banget, lan studi sing fokus ing rekaman fosil saka acara OA sadurunge ing sejarah.

Apa Kita Ngerti saka Acara Acidification Samudra kepungkur

Nalika kita bisa ndeleng owah-owahan ing kimia segara lan suhu lumahing segara segara liwat 200 sawetara taun wiwit revolusi industri, kita kudu bali luwih ing wektu kanggo comparison kontrol (nanging ora adoh banget maneh). Dadi periode Pra-Kambrium (7/8s pisanan saka sajarah geologi bumi) wis diidentifikasi minangka siji-sijine analog geologi sing apik (yen ora ana alesan liyane saka spesies sing padha) lan kalebu sawetara periode kanthi pH sing luwih murah. Periode sadurunge iki ngalami donya CO2 dhuwur sing padha karo pH sing luwih murah, tingkat oksigen sing luwih murah, lan suhu permukaan laut sing luwih anget.

Nanging, ora ana apa-apa ing cathetan sejarah sing padha karo kita tingkat saiki owah-owahan pH utawa suhu.

Acara pengasaman segara dramatis pungkasan dikenal minangka PETM, utawa Paleocene-Eocene Thermal Maximum, sing kedadeyan 55 yuta taun kepungkur lan minangka perbandingan paling apik. Iki kedadeyan kanthi cepet (luwih saka 2,000 taun) nganti 50,000 taun. Kita duwe data / bukti sing kuat - lan kanthi mangkono para ilmuwan nggunakake minangka analog paling apik sing kasedhiya kanggo release karbon massive.

Nanging, iku ora analog sampurna. Kita ngukur rilis kasebut ing petagrams. PgC minangka Petagram karbon: 1 petagram = 1015 gram = 1 milyar metrik ton. PETM nggambarake wektu nalika 3,000 PgC dirilis sajrone sawetara ewu taun. Sing penting yaiku tingkat owah-owahan sajrone 270 taun kepungkur (revolusi industri), amarga kita wis ngompa 5,000 PgC karbon menyang atmosfer planet kita. Iki tegese rilis banjur ana 1 PgC y-1 dibandhingake karo revolusi industri, yaiku 9 PgC y-1. Utawa, yen sampeyan mung wong hukum internasional kaya aku, iki nerjemahake kasunyatan sing nyata yen apa sing wis ditindakake sajrone telung abad yaiku Kaping 10 luwih elek saka apa sing nyebabake kedadeyan kepunahan ing samodra ing PETM.

Acara pengasaman samudra PETM nyebabake owah-owahan gedhe ing sistem samudra global, kalebu sawetara kepunahan. Sing nggumunake, ilmu kasebut nuduhake manawa total biomas tetep rata, kanthi mekar dinoflagellate lan kedadeyan sing padha bisa ngimbangi kelangan spesies liyane. Secara total, rekaman geologi nuduhake macem-macem akibat: mekar, punah, turnover, owah-owahan kalsifikasi, lan dwarfisme. Dadi, OA nyebabake reaksi biotik sing signifikan sanajan tingkat owah-owahan luwih alon tinimbang tingkat emisi karbon saiki. Nanging, amarga luwih alon, "masa depan minangka wilayah sing durung ditemtokake ing sajarah evolusi organisme paling modern."

Mangkono, acara OA antropogenik iki bakal kanthi gampang ngetrapake pengaruh PETM. Lan, kita kudu ngarep-arep ndeleng owah-owahan babagan owah-owahan amarga kita wis ngganggu sistem kasebut. Terjemahan: Nyana kaget.

Respon Ekosistem lan Spesies

Pengasaman segara lan owah-owahan suhu loro-lorone duwe karbon dioksida (CO2) minangka pembalap. Lan, nalika padha bisa sesambungan, padha ora mlaku ing podo karo. Owah-owahan ing pH luwih linear, kanthi panyimpangan sing luwih cilik, lan luwih homogen ing spasi geografis sing beda. Temperatur luwih maneka warna, kanthi panyimpangan sing amba, lan sacara substansial variabel spasial.

Suhu minangka panyumbang utama owah-owahan ing samodra. Dadi, ora kaget yen owah-owahan nyebabake owah-owahan distribusi spesies nganti bisa adaptasi. Lan kita kudu ngelingi yen kabeh spesies duwe watesan kapasitas aklimasi. Mesthi, sawetara spesies tetep luwih sensitif tinimbang liyane amarga padha duwe wates suhu sing luwih sempit ing ngendi dheweke bisa berkembang. Lan, kaya stressor liyane, suhu ekstrem nambah sensitivitas kanggo efek CO2 sing dhuwur.

Jalur kasebut katon kaya iki:

emisi CO2 → OA → dampak biofisik → mundhut layanan ekosistem (contone, karang mati, lan ora mandheg maneh gelombang badai) → dampak sosial ekonomi (nalika badai mundhak metu dermaga kutha)

Kacathet ing wektu sing padha, panjaluk layanan ekosistem mundhak kanthi tuwuhing populasi lan nambah penghasilan (kasugihan).

Kanggo ndeleng efek kasebut, para ilmuwan wis mriksa macem-macem skenario mitigasi (tingkat owah-owahan pH sing beda-beda) dibandhingake karo njaga status quo sing duwe risiko:

Nyederhanakake keragaman (nganti 40%), lan kanthi mangkono nyuda kualitas ekosistem
Ana sethitik utawa ora impact ing turah mbrawah
Ukuran rata-rata macem-macem spesies suda 50%
OA nyebabake owah-owahan saka dominasi dening kalsifikasi (organisme sing strukture kawangun saka bahan basis kalsium):

Ora ana pangarep-arep kanggo urip karang sing gumantung banget marang banyu ing pH tartamtu kanggo urip (lan kanggo karang banyu adhem, suhu sing luwih anget bakal nambah masalah);
Gastropoda (siput laut bercangkang tipis) minangka moluska sing paling sensitif;
Ana pengaruh gedhe marang invertebrata akuatik sing duwe exoskeleton, kalebu macem-macem spesies moluska, crustacea, lan echinodermata (mikirake kerang, lobster lan landak)
Ing kategori spesies iki, arthropoda (kayata udang) ora pati ala, nanging ana sinyal sing jelas babagan penurunane.

Invertebrata liyane adaptasi luwih cepet (kayata ubur-ubur utawa cacing)
Iwak, ora akeh, lan iwak uga ora duwe papan kanggo migrasi (contone ing SE Australia)
Sawetara sukses kanggo tetanduran segara sing bisa berkembang ing konsumsi CO2
Sawetara évolusi bisa dumadi ing skala wektu sing relatif cendhak, sing bisa uga ateges pangarep-arep
Penyelamat evolusi dening spesies utawa populasi sing kurang sensitif ing spesies saka variasi genetik sing tetep kanggo toleransi pH (kita bisa ndeleng iki saka eksperimen breeding; utawa saka mutasi anyar (sing langka))

Dadi, pitakonan utama tetep: Spesies endi sing bakal kena pengaruh OA? Kita duwe gagasan apik babagan jawaban: bivalves, crustacea, predator calcifiers, lan predator ndhuwur ing umum. Ora angel mbayangake sepira parah akibat finansial kanggo industri kerang, panganan laut, lan pariwisata nyilem wae, luwih-luwih liyane ing jaringan pemasok lan layanan. Lan nalika ngadhepi masalah gedhe, bisa dadi angel kanggo fokus ing solusi.

Apa Tanggapan Kita Kudune

Peningkatan CO2 minangka panyebab (penyakit) [nanging kaya udud, supaya perokok mandheg angel banget]

Kita kudu nambani gejala [tekanan darah tinggi, emfisema]
Kita kudu nyuda stres liyane [ngirangi ngombe lan mangan berlebihan]

Ngurangi sumber pengasaman segara mbutuhake upaya pengurangan sumber sing terus-terusan ing skala global lan lokal. Emisi karbon dioksida global minangka panyumbang paling gedhe saka pengasaman segara ing skala segara ing donya, mula kita kudu nyuda. Tambahan lokal saka nitrogen lan karbon saka sumber titik, sumber nonpoint, lan sumber alam bisa exacerbate efek saka acidification segara dening nggawe kahanan sing luwih akselerasi pangurangan pH. Deposisi polusi udara lokal (khusus karbon dioksida, nitrogen lan sulfur oksida) uga bisa nyumbang kanggo nyuda pH lan acidifikasi. Tumindak lokal bisa mbantu nyepetake acidification. Dadi, kita kudu ngitung proses antropogenik lan alami sing nyumbang kanggo acidification.

Ing ngisor iki minangka prioritas, item tumindak sing cedhak kanggo ngatasi acidification segara.

1. Cepet lan nyata nyuda emisi karbon dioksida global kanggo ngurangi lan mbalikke acidification segara kita.
2. Watesan pembuangan nutrisi sing mlebu ing banyu segara saka sistem limbah cilik lan gedhe ing situs, fasilitas banyu limbah kotamadya, lan tetanèn, saéngga mbatesi stres ing urip segara kanggo ndhukung adaptasi lan kaslametan.
3. Ngleksanakake pemantauan banyu resik sing efektif lan praktik manajemen paling apik, uga mbenakake standar kualitas banyu sing wis ana lan/utawa nganggo standar kualitas banyu anyar supaya relevan karo pengasaman segara.
4. Neliti breeding selektif kanggo toleransi acidification segara ing kerang lan spesies segara rawan liyane.
5. Ngenali, ngawasi lan ngatur banyu lan spesies segara ing papan perlindungan potensial saka acidification segara supaya bisa nandhang tekanan bebarengan.
6. Ngerteni asosiasi antarane variabel kimia banyu lan produksi kerang lan kaslametan ing hatchery lan ing lingkungan alam, promosi kolaborasi antarane ilmuwan, manajer, lan petani kerang. Lan, nggawe bebaya darurat lan kapasitas respon nalika ngawasi nuduhake spike banyu pH kurang sing ngancam habitat sensitif utawa operasi industri kerang.
7. Mulihake lamun, bakau, suket rawa lan sapiturute sing bakal njupuk lan ndandani karbon sing larut ing banyu segara lan nyegah owah-owahan (utawa alon) ing pH banyu segara kasebut.
8. Nyedhiyakake masyarakat babagan masalah pengasaman laut lan akibate kanggo ekosistem, ekonomi, lan budaya segara.

Kabar apik yaiku kemajuan sing ditindakake ing kabeh bidang kasebut. Sacara global, puluhan ewu wong kerja kanggo nyuda emisi gas omah kaca (kalebu CO2) ing tingkat internasional, nasional lan lokal (Item 1). Lan, ing AS, item 8 minangka fokus utama koalisi NGO sing dikoordinasi dening kanca-kanca ing Ocean Conservancy. Kanggo item 7, TOF sarwa dumadi usaha kita dhewe kanggo mulihake meadows lamun rusak. Nanging, ing pembangunan sing nyenengake kanggo item 2-7, kita nggarap pembuat keputusan negara kunci ing papat negara pesisir kanggo ngembangake, nuduhake lan ngenalake undang-undang sing dirancang kanggo ngatasi OA. Efek pengasaman segara sing ana ing kerang lan urip segara liyane ing perairan pesisir Washington lan Oregon wis menehi inspirasi ing pirang-pirang cara.

Kabeh pamicara ing konferensi kasebut nerangake manawa informasi luwih akeh dibutuhake-utamane babagan ing ngendi pH ganti kanthi cepet, spesies endi sing bakal bisa berkembang, urip, utawa adaptasi, lan strategi lokal lan regional sing bisa digunakake. Ing wektu sing padha, pawulangan sing bisa ditindakake yaiku sanajan kita ora ngerti kabeh sing pengin dingerteni babagan pengasaman segara, kita bisa lan kudu njupuk langkah kanggo nyuda efek kasebut. Kita bakal terus nggarap donor, penasihat, lan anggota komunitas TOF liyane kanggo ndhukung solusi kasebut.