Déidlech Serious: Acid Ozeanen a wat mir musse maachen

vum Mark J. Spalding, President vun der Ocean Foundation

Lescht Woch war ech zu Monterey, Kalifornien fir de 3. Internationale Symposium iwwer den Ozean an enger héijer CO2 Welt, déi gläichzäiteg mat der BLUE Ocean Film Festival am Hotel niewendrun (mee dat ass eng ganz aner Geschicht ze erzielen). Um Symposium sinn ech mat Honnerte vun anere Participanten ugeschloss fir iwwer den aktuellen Zoustand vu Wëssen a potenziell Léisungen ze léieren fir d'Effekter vum erhiewte Kuelendioxid (CO2) op d'Gesondheet vun eisen Ozeanen an d'Liewen dobannen unzegoen. Mir nennen d'Konsequenzen Ozean Säurung well de pH vun eisem Ozean méi niddereg gëtt an domat méi sauer gëtt, mat bedeitende potenzielle Schued un Ozeansystemer wéi mir se kennen.

Ozean Acidifikatioun

D'2012 High CO2 Reunioun war e grousse Sprong vun der 2. Reunioun zu Monaco am Joer 2008. Iwwer 500 Participanten an 146 Spriecher, representéiert 37 Natiounen, ware versammelt fir iwwer d'Themen ze diskutéieren. Et enthält eng éischt grouss Inklusioun vu sozio-ekonomeschen Studien. An, wärend de primäre Fokus nach ëmmer op d'Reaktiounen vun der Marine Liewensorganismus op d'Ozeanverzaurung war a wat dat fir den Ozeansystem bedeit, war jiddereen d'accord datt eist Wëssen iwwer Effekter a potenziell Léisungen an de leschte véier Joer staark fortgeschratt ass.

Fir mäin Deel souz ech an erstaunen Erstaunen wéi ee Wëssenschaftler nom aneren eng Geschicht vun der Wëssenschaft ronderëm d'Ozean-Acidifikatioun (OA) ginn huet, Informatioun iwwer den aktuellen Zoustand vum Wëssenschaftswëssen iwwer OA, an eis éischt Inklinge vu Spezifizitéiten iwwer den Ökosystem a wirtschaftleche Konsequenzen vun engem méi waarmen Ozean dee méi sauer ass an e méi nidderegen Sauerstoffniveau huet.

Wéi den Dr. Sam Dupont vum Sven Lovén Center for Marine Sciences - Kristineberg, Schweden sot:

Wat wësse mir?

Ozean Acidification ass real
Et kënnt direkt vun eise Kuelestoffemissiounen
Et geschitt séier
Den Impakt ass sécher
Ausstierwen si sécher
Et ass schonn an de Systemer ze gesinn
Ännerung wäert geschéien

Hot, sauer an breathless sinn all Symptomer vun der selwechter Krankheet.

Besonnesch wann se mat anere Krankheeten kombinéiert ginn, gëtt OA eng grouss Bedrohung.

Mir kënne vill Variabilitéit erwaarden, souwéi positiv an negativ Iwwerdroungseffekter.

E puer Arten änneren d'Verhalen ënner OA.

Mir wëssen genuch fir ze handelen

Mir wëssen datt e grousst katastrofalt Event kënnt

Mir wëssen wéi et ze verhënneren

Mir wëssen wat mir net wëssen

Mir wëssen wat mir maache musse (an der Wëssenschaft)

Mir wëssen op wat mir fokusséieren (Léisungen bréngen)

Mee, mir sollten op Iwwerraschungen virbereet sinn; mir hunn de System esou komplett gestéiert.

Dr.

Ech sinn keen Aktivist, ech sinn e Wëssenschaftler. Ech sinn awer och e verantwortleche Papp.

Déi éischt kloer Ausso datt d'CO2 Akkumulation am Mier "méiglech katastrophal biologesch Konsequenzen" kéint hunn, gouf 1974 publizéiert (Whitfield, M. 1974. Akkumulation vu fossille CO2 an der Atmosphär an am Mier. Natur 247: 523-525.). Véier Joer méi spéit, am Joer 1978, gouf d'direkt Verbindung vu fossille Brennstoffer mat CO2 Detektioun am Ozean etabléiert. Tëscht 1974 an 1980 hunn vill Studien ugefaang déi aktuell Ännerung vun der Ozeanalkalinitéit ze weisen. An, endlech, am Joer 2004, gouf d'Specter vun der Ozean-Acidifikatioun (OA) vun der wëssenschaftlecher Gemeinschaft ugeholl, an déi éischt vun den héije CO2-Symposien goufen ofgehalen.

De nächste Fréijoer goufen d'Marinefinanzerer op hirer jährlecher Versammlung zu Monterey informéiert, dorënner eng Ausfluch fir e puer fortgeschratt Fuerschung am Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) ze gesinn. Ech sollt bemierken datt déi meescht vun eis musse erënnert ginn wat d'PH-Skala bedeit, obwuel jidderee sech scheinbar erënnere wéi de Litmuspabeier benotzt gouf fir Flëssegkeeten an de Mëttelschoulwëssenschaftsklassen ze testen. Glécklecherweis waren d'Experten bereet ze erklären datt de pH-Skala vun 0 bis 14 ass, mat 7 neutral. Wat de pH méi niddereg ass, heescht manner Alkalinitéit oder méi Aciditéit.

Zu dësem Zäitpunkt ass et kloer ginn datt de fréien Interessi am Ozean pH e puer konkret Resultater produzéiert huet. Mir hunn e puer glafwierdeg wëssenschaftlech Studien, déi eis soen datt wann de pH vum Ozean fällt, e puer Aarte wäerte fléien, e puer iwwerliewen, e puer ginn ersat, a vill stierwen aus (dat erwaart Resultat ass Verloscht vun der Biodiversitéit, awer en Ënnerhalt vu Biomass). Dës breet Conclusioun ass d'Resultat vu Labo Experimenter, Feldbelaaschtungsexperimenter, Observatiounen op natierlechen héije CO2 Locations, a Studien konzentréiert sech op fossille Rekorder vu fréiere OA Eventer an der Geschicht.

Wat mir wëssen aus Vergaangenheet Ozean Acidification Eventer

Iwwerdeems kënne mir Ännerungen am Ozean Chimie an Ozean Mier Uewerfläch Temperatur iwwer de gesinn 200 e puer Joer zënter der industrieller Revolutioun, mir mussen zréck an Zäit fir eng Kontroll Verglach (awer net ze wäit zréck). Also ass d'Pre-Cambrian Period (déi éischt 7/8s vun der geologescher Geschicht vun der Äerd) als eenzeg gutt geologesch Analog identifizéiert ginn (wann fir keen anere Grond wéi ähnlech Arten) an enthält e puer Perioden mat nidderegen pH. Dës fréier Perioden hunn eng ähnlech héich CO2 Welt mat méi nidderegen pH, méi nidderegen Sauerstoffniveauen a méi waarmer Mieroberflächetemperaturen erlieft.

Wéi och ëmmer, et gëtt näischt am historesche Rekord deen eis entsprécht aktuellen Taux vun Ännerung pH oder Temperatur.

Déi lescht dramatesch Ozean-Acidéierungsevenement ass bekannt als PETM, oder de Paleocene-Eocene Thermal Maximum, dee viru 55 Millioune Joer stattfonnt huet an eise beschte Verglach ass. Et ass séier geschitt (iwwer ongeféier 2,000 Joer) et huet 50,000 Joer gedauert. Mir hunn staark Donnéeën / Beweiser dofir - an dofir benotzen d'Wëssenschaftler et als eise bescht verfügbare Analog fir eng massiv Kuelestoffverëffentlechung.

Wéi och ëmmer, et ass net e perfekte Analog. Mir moossen dës Verëffentlechungen a Petagrammen. PgC sinn Petagramme vu Kuelestoff: 1 Petagram = 1015 Gramm = 1 Milliard Tonnen. De PETM stellt eng Period duer wou 3,000 PgC iwwer e puer dausend Joer verëffentlecht goufen. Wat wichteg ass, ass den Taux vun der Verännerung an de leschten 270 Joer (der industrieller Revolutioun), well mir 5,000 PgC Kuelestoff an d'Atmosphär vun eisem Planéit gepompelt hunn. Dëst bedeit datt d'Verëffentlechung dann 1 PgC y-1 war am Verglach mat der industrieller Revolutioun, dat ass 9 PgC y-1. Oder, wann Dir just en internationale Gesetz Guy sidd wéi ech, dëst iwwersetzt zu der staarker Realitéit datt wat mir a knapp dräi Joerhonnerte gemaach hunn 10 mol méi schlecht wéi wat d'Ausstierwen Evenementer am Ozean bei PETM verursaacht huet.

D'PETM Ozean Säurungsevenement huet grouss Ännerungen an de globalen Ozeansystemer verursaacht, dorënner e puer Ausstierwen. Interessanterweis weist d'Wëssenschaft datt d'total Biomass ongeféier gläich bliwwen ass, mat Dinoflagellatbléien an ähnlechen Eventer, déi de Verloscht vun aneren Arten kompenséieren. Am Ganzen weist de geologesche Rekord eng breet Palette vu Konsequenzen: Blummen, Ausstierwen, Ëmsaz, Kalkifizéierungsännerungen an Zwergismus. Also verursaacht OA eng bedeitend biotesch Reaktioun och wann den Taux vun der Ännerung vill méi lues ass wéi eisen aktuellen Taux vu Kuelestoffemissiounen. Awer, well et vill méi lues war, ass d"Zukunft onbekannt Territoire an der evolutiver Geschicht vun de meescht modernen Organismen."

Also wäert dëst anthropogen OA Event einfach de PETM am Impakt Top Top. AN, mir sollten erwaarden Ännerungen ze gesinn wéi d'Ännerung geschitt well mir de System esou gestéiert hunn. Iwwersetzung: Erwaart Iech iwwerrascht ze sinn.

Ökosystem a Spezies Äntwert

Ozean Säurung an Temperaturännerung hunn allebéid Kuelendioxid (CO2) als Chauffeur. A wa se kënnen interagéieren, lafen se net parallel. Ännerungen am pH si méi linear, mat méi klengen Ofwäichungen, a si méi homogen a verschiddene geographesche Raum. D'Temperatur ass vill méi variabel, mat breet Ofwäichungen, an ass wesentlech variabel raimlech.

Temperatur ass den dominante Chauffeur vun der Verännerung am Ozean. Also ass et keng Iwwerraschung datt d'Verännerung eng Verréckelung vun der Verdeelung vun Arten verursaacht an d'Ausmooss déi se sech kënnen upassen. A mir mussen drun erënneren datt all Arten Limiten fir Akklimatiséierungskapazitéit hunn. Natierlech bleiwen e puer Arten méi sensibel wéi anerer, well se méi schmuel Temperaturgrenze hunn, an där se opbléien. A wéi aner Stressoren erhéijen d'Temperaturextremer d'Sensibilitéit fir d'Effekter vum héije CO2.

De Wee gesäit esou aus:

CO2 Emissiounen → OA → biophysikaleschen Impakt → Verloscht vun Ökosystem Servicer (z.B. e Riff stierft, a stoppt net méi Stuermstéiss) → sozio-ekonomeschen Impakt (wann de Stuerm de Stadpier eraushëlt)

Gläichzäiteg bemierkt datt d'Nofro fir Ökosystemdéngschter eropgeet mam Bevëlkerungswuesstem an d'Erhéijung vum Akommes (Räichtum).

Fir d'Effekter ze kucken, hunn d'Wëssenschaftler verschidde Reduzéierungsszenarie ënnersicht (verschidde Tariffer vun der pH-Ännerung) am Verglach zum Erhalen vum Status Quo deen riskéiert:

Vereinfachung vun der Diversitéit (bis zu 40%), an domat eng Reduktioun vun der Ökosystemqualitéit
Et gëtt wéineg oder keen Impakt op Iwwerfloss
Duerchschnëttsgréisst vu verschiddenen Arten geet ëm 50% erof
OA verursaacht Verréckelung vun der Dominanz duerch Kalkifizéierer (Organismen deenen hir Struktur aus Kalziumbaséiertem Material geformt ass):

Keng Hoffnung fir d'Iwwerliewe vu Korallen déi ganz ofhängeg vum Waasser bei engem bestëmmte pH sinn fir z'iwwerliewen (a fir kale Waasserkorallen, méi waarm Temperaturen wäerten de Problem verschäerfen);
Gastropoden (dënn geschuelte Mierschleeken) sinn déi sensibelst vun de Mollusken;
Et gëtt e groussen Impakt op exoskeleton-tragend aquatesch Invertebraten, dorënner verschidden Arten vu Mollusken, Krustaceaen, an Echinodermen (denkt Muschelen, Hummer an Eichelen)
An dëser Kategorie vun Arten sinn Arthropoden (wéi Garnelen) net esou schlecht, awer et gëtt e kloert Signal vun hirem Réckgang

Aner Invertebraten adaptéieren sech méi séier (wéi Jellyfish oder Würmer)
Fësch, net sou vill, a Fësch kënnen och keng Plaz hunn fir ze migréieren (zum Beispill an SE Australien)
E puer Erfolleg fir Marineplanzen déi op CO2 konsuméiere kënnen
Eng Evolutioun kann op relativ kuerzen Zäitskala geschéien, wat Hoffnung bedeit
Evolutiouns Rettung vu manner sensiblen Arten oder Populatiounen bannent Arten aus stänneg genetescher Variatioun fir pH Toleranz (mir kënnen dëst aus Zuchtexperimenter gesinn; oder vun neie Mutatiounen (déi seelen sinn))

Also, d'Schlësselfro bleift: Wéi eng Spezies gëtt vun OA betraff? Mir hunn eng gutt Iddi vun der Äntwert: Bivalves, Crustaceans, Raubdéieren vu Kalkifizéierer, an Top Predatoren am Allgemengen. Et ass net schwéier ze virstellen wéi schwéier déi finanziell Konsequenze fir d'Schuel-, Mieres-, an Tauchtourismusindustrie eleng wäert sinn, vill manner anerer am Netz vu Fournisseuren a Service. A vis-à-vis vun der Enormitéit vum Problem kann et schwéier sinn op Léisungen ze fokusséieren.

Wat eis Äntwert soll sinn

Steigend CO2 ass d'Wurzelursaach (vun der Krankheet) [awer wéi Fëmmen, de Fëmmert opzehalen ass ganz schwéier]

Mir mussen d'Symptomer behandelen [héich Blutdrock, Emphysem]
Mir mussen aner Stressoren reduzéieren [Drénken an Iwwer-Iessen reduzéieren]

D'Reduktioun vun de Quelle vun der Ozean-Acidéierung erfuerdert nohalteg Quellreduktiounsefforte souwuel op der globaler wéi och op der lokaler Skala. Global Kuelendioxid Emissiounen sinn de gréisste Chauffeur vun Ozean acidification op der Skala vun der Welt Ozean, also mir mussen se reduzéieren. Lokal Ergänzunge vu Stickstoff a Kuelestoff aus Punktquellen, Net-Punktquellen, an natierleche Quelle kënnen d'Effekter vun der Ozeansäure verschäerfen andeems Konditiounen erstallt ginn, déi de pH-Reduktioun weider beschleunegen. Oflagerung vu lokaler Loftverschmotzung (speziell Kuelendioxid, Stickstoff a Schwefeloxid) kann och zu enger reduzéierter pH an der Säurung bäidroen. Lokal Aktioun kann hëllefen den Tempo vun der Säurung ze luesen. Also, mir musse Schlëssel anthropogen an natierlech Prozesser quantifizéieren, déi zur Säure bäidroen.

Déi folgend sinn Prioritéit, kuerzfristeg Handlungsartikele fir d'Adresséierung vun den Ozeanen.

1. Schnell a wesentlech d'global Emissioune vu Kuelendioxid reduzéieren fir d'Säuréierung vun eisen Ozeanen ze reduzéieren an ëmzegoen.
2. Limitéiert Nährstoffentladungen, déi an d'Marinewaasser aus klengen a grousse Kläranlagen op der Plaz, kommunale Ofwaasseranlagen a Landwirtschaft erakommen, sou datt d'Stressoren am Ozeanliewen limitéieren fir d'Adaptatioun an d'Iwwerliewe z'ënnerstëtzen.
3. Implementéieren effektiv propper Waasser Iwwerwachung a bescht Gestioun Praktiken, souwéi iwwerschaffen bestehend an / oder nei Waasser Qualitéit Standarden adoptéieren hinnen relevant ze Ozean acidification ze maachen.
4. Enquête selektiv Zucht fir Ozean acidification Toleranz bei Muschelen an aner vulnérabel Marine Arten.
5. Identifizéieren, iwwerwaachen a verwalten d'Marinewaasser an d'Arten a potenziellen Refugiéen vun der Ozeansäure sou datt se gläichzäiteg Belaaschtunge kënnen aushalen.
6. Verstinn d'Associatioun tëscht Waasserchemie Variabelen an der Muschelproduktioun an Iwwerliewe bei Hatcherien an am natierlechen Ëmfeld, fir d'Zesummenaarbecht tëscht Wëssenschaftler, Manager a Muschelbaueren ze förderen. An etabléiert eng Noutwarnung an Äntwertskapazitéit wann d'Iwwerwaachung eng Spike am nidderegen pH Waasser beweist, deen sensiblen Habitat oder Muschelindustrie Operatiounen bedroht.
7. Seegrass, Mangroven, Marshgras etc.
8. Educéieren d'Publikum iwwer de Problem vun der Ozeansäure a seng Konsequenze fir Marine Ökosystemer, Wirtschaft a Kulturen

Déi gutt Noriicht ass datt Fortschrëtter op all dëse Fronte gemaach ginn. Weltwäit schaffen Zéngdausende vu Leit fir d'Treibhausgasemissiounen (och CO2) op internationalem, nationalem a lokalem Niveau ze reduzéieren (Artikel 1). An, an den USA, ass den Punkt 8 de primäre Fokus vun enger Koalitioun vun ONGen, déi vun eise Frënn um Ocean Conservancy koordinéiert gëtt. Fir Element 7, TOF Hosten eisen eegenen Effort fir beschiedegt Miergrasswiesen ze restauréieren. Awer, an enger spannender Entwécklung fir Elementer 2-7, schaffe mir mat Schlësselstaatlech Décideuren a véier Küststaaten fir Gesetzgebung z'entwéckelen, deelen an aféieren entworf fir OA unzegoen. Déi existent Auswierkunge vun der Ozean-Acidifikatioun op Muschelen an aner Marineliewen an de Küstewaasser vu Washington an Oregon hunn Handlung op eng Rei vu Weeër inspiréiert.

All d'Spriecher op der Konferenz hunn et kloer gemaach datt méi Informatioun gebraucht gëtt - besonnesch iwwer wou de pH sech séier ännert, wéi eng Spezies fäeg sinn ze fléien, iwwerliewen oder adaptéieren, a lokal a regional Strategien déi funktionnéieren. Zur selwechter Zäit war d'Takeaway Lektioun datt och wa mir net alles wësse wat mir iwwer d'Ozean Säure wësse wëllen, mir kënnen a solle Schrëtt huelen fir hir Effekter ze reduzéieren. Mir wäerte weider mat eisen Donateuren, Beroder an aner Membere vun der TOF Gemeinschaft schaffen fir d'Léisungen z'ënnerstëtzen.