Үхлийн аюултай: Хүчиллэг далай ба бидний хийх ёстой зүйл

The Ocean Foundation-ийн ерөнхийлөгч Марк Ж.Спалдинг

Өнгөрсөн долоо хоногт би Калифорниа муж улсын Монтерей хотод очиж байсан CO3 ихтэй дэлхийн далай дахь олон улсын 2-р симпозиум, энэ нь нэгэн зэрэг байсан BLUE Ocean кино наадам зэргэлдээх зочид буудалд (гэхдээ энэ бол өөр түүх юм). Симпозиумд би олон зуун оролцогчидтой нэгдэж, манай далай тэнгисийн эрүүл мэндэд нүүрстөрөгчийн давхар ислийн (CO2) ихэссэн нөлөөлөл болон түүний доторх амьдралд үзүүлэх нөлөөг арилгах мэдлэгийн өнөөгийн байдал, боломжит шийдлүүдийн талаар суралцсан. Манай далайн рН буурч, улмаар илүү хүчиллэг болж, бидний мэдэх далайн системд ихээхэн хор хөнөөл учруулж болзошгүй тул үр дагаврыг бид далайн хүчиллэг гэж нэрлэдэг.

Далайн хүчилжилт

2012 оны өндөр CO2 уулзалт нь 2 онд Монакод болсон 2008-р уулзалтаас асар том үсрэлт болсон. 500 үндэстний төлөөлөл болсон 146 гаруй төлөөлөгч, 37 илтгэгч хуралдаж, тулгамдаж буй асуудлуудыг хэлэлцсэн байна. Үүнд нийгэм-эдийн засгийн судалгааг анх удаа оруулсан болно. Далайн хүчиллэгжилтийн үед далайн амьтдын организмын хариу үйлдэл, энэ нь далайн системд юу гэсэн үг вэ гэдэгт гол анхаарлаа хандуулж байсан ч үр нөлөө, боломжит шийдлүүдийн талаарх бидний мэдлэг сүүлийн дөрвөн жилд ихээхэн ахисан гэдэгтэй бүгд санал нэгдэж байв.

Эрдэмтэд далайн хүчиллэгжилтийг (OA) тойрсон шинжлэх ухааны түүх, ОА-ийн талаарх шинжлэх ухааны өнөөгийн байдлын талаарх мэдээлэл, экосистем, эдийн засгийн үр дагаврын талаарх бидний анхны ойлголтуудыг тайлбарлаж байхад миний хувьд би маш их гайхаж суулаа. Илүү хүчиллэг, хүчилтөрөгчийн түвшин багатай дулаан далай.

Швед Кристинберг Свен Ловенийн Далайн шинжлэх ухааны төвийн доктор Сэм Дюпонт хэлэхдээ:

Бид юу мэдэх вэ?

Далайн хүчиллэг нь бодитой юм
Энэ нь манай нүүрстөрөгчийн ялгаралтаас шууд гардаг
Энэ нь хурдан болж байна
Үр нөлөө нь тодорхой
Устгах нь тодорхой
Энэ нь системд аль хэдийн харагдаж байна
Өөрчлөлт гарах болно

Халуун, исгэлэн, амьсгал давчдах нь ижил өвчний шинж тэмдэг юм.

Ялангуяа бусад өвчинтэй хавсарч ОА гол аюул болж хувирдаг.

Бид маш их хэлбэлзэлтэй байхаас гадна эерэг ба сөрөг нөлөөллийг хүлээж чадна.

Зарим зүйл нь OA-ийн дагуу зан төлөвийг өөрчилдөг.

Бид жүжиглэх хангалттай мэдлэгтэй

Бид томоохон сүйрлийн үйл явдал ирж байгааг мэдэж байна

Үүнээс хэрхэн сэргийлэхээ бид мэднэ

Бид мэдэхгүй зүйлээ мэддэг

Бид юу хийх ёстойгоо мэддэг (шинжлэх ухаанд)

Бид юунд анхаарлаа хандуулахаа мэддэг (шийдвэрүүдийг авчрах)

Гэхдээ бид гэнэтийн зүйлд бэлэн байх ёстой; Бид системийг бүрэн сүйрүүлсэн.

Доктор Дюпон өөрийн сэтгэгдлээ хоёр хүүхдийнхээ зургийг хүчтэй бөгөөд гайхалтай хоёр өгүүлбэрээр хаалаа.

Би идэвхтэн биш, эрдэмтэн хүн. Гэхдээ би бас хариуцлагатай аав.

Далай дахь CO2 хуримтлал нь "боломжтой гамшигт биологийн үр дагаварт хүргэж болзошгүй" гэсэн анхны тодорхой мэдэгдлийг 1974 онд нийтэлсэн (Whitfield, M. 1974. Агаар мандалд болон далай дахь чулуужсан CO2-ийн хуримтлал. Байгаль 247:523-525.). Дөрвөн жилийн дараа буюу 1978 онд чулуужсан түлшийг далай дахь СО2 илрүүлэхтэй шууд холбоо тогтоожээ. 1974-1980 оны хооронд олон тооны судалгаанууд далайн шүлтлэг байдлын бодит өөрчлөлтийг харуулж эхэлсэн. Эцэст нь 2004 онд далай тэнгисийн хүчиллэгжилтийн үзэгдэл (OA) нь шинжлэх ухааны олон нийтийн дунд хүлээн зөвшөөрөгдөж, CO2-ийн өндөр түвшний анхны симпозиум болсон юм.

Дараа жилийн хавар далайн санхүүжүүлэгчид Монтерей хотод болсон жил тутмын уулзалтынхаа үеэр Монтерей Бэй Аквариумын Судалгааны Хүрээлэнд (MBARI) сүүлийн үеийн судалгаа хийх хээрийн аялал зэргийг багтаасан талаар мэдээлэл хийлээ. Дунд сургуулийн шинжлэх ухааны ангиудад лакмус цаас ашиглан шингэнийг туршиж үзсэнийг бүгд санаж байгаа мэт боловч бидний ихэнх нь рН хэмжүүр гэж юу гэсэн үг болохыг сануулах ёстой байсныг би тэмдэглэх хэрэгтэй. Аз болоход мэргэжилтнүүд рН-ийн хэмжүүр 0-ээс 14 хүртэл, 7 нь төвийг сахисан гэж тайлбарлахад бэлэн байв. РН бага байх тусам шүлтлэг чанар бага, хүчиллэг ихтэй гэсэн үг.

Энэ үед далайн рН-ийг эртнээс сонирхож байсан нь тодорхой үр дүнд хүрсэн нь тодорхой болсон. Далайн рН буурах тусам зарим зүйл хөгжиж, зарим нь амьд үлдэж, зарим нь солигдож, олон нь устаж үгүй ​​болно (хүлээгдэж буй үр дүн нь биологийн олон янз байдал алдагдах боловч биомассыг хадгалах болно) гэсэн найдвартай шинжлэх ухааны судалгаа бидэнд бий. Энэхүү өргөн хүрээтэй дүгнэлт нь лабораторийн туршилт, талбайн өртөлтийн туршилт, байгалийн өндөр CO2 байршилд хийсэн ажиглалт, түүхэн дэх ОА-ын өмнөх үйл явдлуудын чулуужсан олдвор дээр төвлөрсөн судалгааны үр дүн юм.

Өнгөрсөн далайн хүчиллэгжилтээс бидний мэддэг зүйл

Аж үйлдвэрийн хувьсгалаас хойшхи 200 жилийн хугацаанд далайн химийн болон далайн гадаргын температурын өөрчлөлтийг бид харж байгаа ч хяналтын харьцуулалт хийх (гэхдээ тийм ч хол биш) цаг хугацаа руу буцаж очих хэрэгтэй. Тиймээс Кембрийн өмнөх үеийг (Дэлхийн геологийн түүхийн эхний 7/8) цорын ганц сайн геологийн аналог гэж тодорхойлсон (хэрэв ижил төстэй зүйлээс өөр шалтгаангүй бол) бөгөөд бага рН-тэй зарим үеийг багтаасан болно. Эдгээр өмнөх үеүүдэд рН бага, хүчилтөрөгчийн түвшин бага, далайн гадаргын халуун дулаантай ижил төстэй өндөр CO2-ийн ертөнцийг туулж байсан.

Гэхдээ түүхэнд манайхтай тэнцэх зүйл байхгүй одоогийн өөрчлөлтийн хурд рН эсвэл температур.

Далайн хүчиллэгжилтийн хамгийн сүүлчийн үйл явдлыг PETM буюу 55 сая жилийн өмнө болсон Палеоцен-Эоцений дулааны дээд хэмжээ гэж нэрлэдэг бөгөөд бидний хамгийн сайн харьцуулалт юм. Энэ нь маш хурдан болсон (ойролцоогоор 2,000 гаруй жил) 50,000 жил үргэлжилсэн. Бидэнд энэ талаар хүчтэй мэдээлэл/нотолгоо байгаа тул эрдэмтэд үүнийг нүүрстөрөгчийг их хэмжээгээр ялгаруулах хамгийн сайн аналог болгон ашигладаг.

Гэсэн хэдий ч энэ нь төгс аналог биш юм. Бид эдгээр хувилбаруудыг петаграммд хэмждэг. PgC нь нүүрстөрөгчийн петаграммууд: 1 петаграм = 1015 грамм = 1 тэрбум метрик тонн. PETM нь хэдэн мянган жилийн хугацаанд 3,000 PgC ялгарсан үеийг илэрхийлдэг. Бид дэлхийн агаар мандалд 270 PgC нүүрстөрөгчийг шахаж байгаа тул сүүлийн 5,000 жилийн (аж үйлдвэрийн хувьсгал) өөрчлөлтийн хурд нь чухал юм. Энэ нь үйлдвэрлэлийн хувьсгалтай харьцуулахад 1 PgC y-1 буюу 9 PgC y-1 байсан гэсэн үг. Эсвэл, хэрэв та над шиг олон улсын хуульч хүн юм бол энэ нь бидний гуравхан зуун гаруйхан жилийн хугацаанд хийсэн зүйл нь үнэн юм. 10 дахин муу PETM дахь далай дахь устаж үгүй ​​болсон үйл явдлуудаас илүү.

PETM далайг хүчиллэгжүүлэх үйл явдал нь дэлхийн далай тэнгисийн системд томоохон өөрчлөлтүүд, тэр дундаа зарим устаж үгүй ​​болсон. Сонирхолтой нь, шинжлэх ухаан нь нийт биомассын динофлагеллатын цэцэглэлт болон бусад зүйлийн алдагдлыг нөхөх үүнтэй төстэй үйл явдлуудын улмаас жигд хэвээр байгааг харуулж байна. Нийтдээ геологийн бүртгэлд цэцэглэх, устах, эргэлт, шохойжилтын өөрчлөлт, одойжилт зэрэг олон төрлийн үр дагаврыг харуулдаг. Тиймээс, өөрчлөлтийн хурд нь бидний одоогийн нүүрстөрөгчийн ялгаралтын хурдаас хамаагүй удаан байсан ч OA нь мэдэгдэхүйц биотик урвал үүсгэдэг. Гэхдээ энэ нь хамаагүй удаан байсан тул "ирээдүй бол орчин үеийн ихэнх организмын хувьслын түүхэнд тодорхойлогдоогүй газар нутаг юм."

Тиймээс энэхүү антропоген OA үйл явдал нөлөөллийн хувьд PETM-ийг амархан давах болно. Мөн бид системд маш их саад учруулсан учраас өөрчлөлт хэрхэн гарахыг харах болно гэж найдаж байна. Орчуулга: Гайхах байх.

Экосистем ба зүйлийн хариу үйлдэл

Далайн хүчиллэгжилт, температурын өөрчлөлт хоёуланд нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) байдаг. Тэд харилцан үйлчилж чаддаг ч зэрэгцээ ажилладаггүй. РН-ийн өөрчлөлт нь илүү шугаман, бага хазайлттай, газарзүйн өөр өөр орон зайд илүү нэгэн төрлийн байдаг. Температур нь илүү их хэлбэлзэлтэй, өргөн хазайлттай, орон зайн хувьд ихээхэн өөрчлөгддөг.

Температур нь далай дахь өөрчлөлтийн гол хүчин зүйл юм. Иймээс өөрчлөлт нь төрөл зүйлийн тархалтыг дасан зохицож чадах хэмжээнд нь өөрчлөхөд гайхах зүйл биш юм. Бүх зүйлийн дасан зохицох чадвар хязгаарлагдмал гэдгийг бид санах ёстой. Мэдээжийн хэрэг, зарим зүйл нь бусад зүйлээс илүү мэдрэмтгий хэвээр байна, учир нь тэдгээр нь хөгжиж буй температурын хил хязгаартай байдаг. Бусад стрессийн хүчин зүйлүүдийн нэгэн адил хэт өндөр температур нь CO2-ийн нөлөөнд мэдрэмтгий байдлыг нэмэгдүүлдэг.

Зам нь дараах байдлаар харагдаж байна.

CO2 ялгаруулалт → OA → биофизикийн нөлөө → экосистемийн үйлчилгээний алдагдал (жишээ нь, хад үхэж, шуурганы давалгаа зогсохоо больсон) → нийгэм-эдийн засгийн нөлөө (шуурга хотын усан онгоцны зогсоолыг гадагшлуулах үед)

Үүний зэрэгцээ хүн амын өсөлт, орлого (баялаг) нэмэгдэхийн хэрээр экосистемийн үйлчилгээний эрэлт нэмэгдэж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Үр нөлөөг харахын тулд эрдэмтэд дараах эрсдэлтэй статус кво-г хадгалахтай харьцуулбал бууруулах янз бүрийн хувилбаруудыг (рН-ийн өөрчлөлтийн өөр өөр хувь) судалжээ.

Олон янз байдлыг хялбарчлах (40% хүртэл), улмаар экосистемийн чанарыг бууруулах
Элбэг дэлбэг байдалд бага эсвэл огт нөлөөлдөггүй
Төрөл бүрийн зүйлийн дундаж хэмжээ 50% -иар буурч байна
OA нь шохойжуулагчдын (бүтэц нь кальци дээр суурилсан материалаас бүрддэг организм) давамгайллаас холддог.

Тодорхой рН-д уснаас бүрэн хамааралтай шүрэн амьд үлдэх найдвар байхгүй (мөн хүйтэн усны шүрүүдийн хувьд дулаан температур нь асуудлыг улам хурцатгах болно);
Гастропод (нимгэн бүрхүүлтэй далайн дун) нь нялцгай биетүүдээс хамгийн мэдрэмтгий байдаг;
Янз бүрийн төрлийн нялцгай биетэн, хавч хэлбэртэн, арьст арьстнууд (нялцан хясаа, хавч, чононууд гэх мэт) гадна араг яс агуулсан усны сээр нуруугүй амьтдад ихээхэн нөлөө үзүүлдэг.
Энэ ангилалд багтах үе мөчний амьтад (сам хорхой гэх мэт) тийм ч муу биш боловч тэдний бууралт тодорхой харагдаж байна.

Бусад сээр нуруугүй амьтад илүү хурдан дасан зохицдог (медуз, өт гэх мэт)
Загас, тийм ч их биш, загас бас нүүдэллэх газаргүй байж болно (жишээ нь Австралийн SE-д)
CO2-ыг хэрэглэснээр цэцэглэн хөгжиж болзошгүй далайн ургамлын хувьд зарим амжилт
Зарим хувьсал харьцангуй богино хугацаанд тохиолдож болох бөгөөд энэ нь итгэл найдвар гэсэн үг юм
РН-ийн хүлцлийн генетикийн өөрчлөлтөөс бага мэдрэмтгий зүйл эсвэл төрөл зүйлийн популяцийг хувьслын аврал (бид үүнийг үржлийн туршилтаас харж болно; эсвэл шинэ мутациас (ховор тохиолддог))

Тиймээс гол асуулт хэвээр байна: ОА-д ямар зүйл өртөх вэ? Бид хариултын талаар сайн санаатай байна: хоёр хавхлага, хавч хэлбэрт, шохойжуулагчийн махчин, ерөнхийдөө дээд махчин амьтад. Зөвхөн хясаа, далайн хоол, шумбах аялал жуулчлалын салбаруудад санхүүгийн үр дагавар нь ханган нийлүүлэгч, үйлчилгээний сүлжээнээс хамаагүй бага байх болно гэдгийг төсөөлөхөд хэцүү биш юм. Асуудлын асар том нөхцөлд шийдэлд анхаарлаа төвлөрүүлэхэд хэцүү байж болно.

Бидний хариу үйлдэл ямар байх ёстой вэ

CO2-ийн өсөлт нь (өвчний) үндсэн шалтгаан юм [гэхдээ тамхи татахтай адил тамхичин тамхинаас гарах нь маш хэцүү байдаг]

Бид шинж тэмдгийг эмчлэх ёстой (цусны даралт ихсэх, эмфизем)
Бид бусад стрессийг багасгах ёстой [архи уух, хэт идэхээ багасгах]

Далайн хүчиллэгжилтийн эх үүсвэрийг багасгахын тулд дэлхийн болон орон нутгийн хэмжээнд эх үүсвэрийг бууруулах тогтвортой хүчин чармайлт шаардагдана. Дэлхий даяар нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаруулалт нь дэлхийн далай тэнгисийн хэмжээнд далай тэнгисийн хүчиллэгжилтийн хамгийн том хөдөлгөгч хүчин зүйл учраас бид үүнийг бууруулах ёстой. Цэгийн эх үүсвэр, цэгийн бус эх үүсвэр, байгалийн эх үүсвэрээс азот, нүүрстөрөгчийн орон нутгийн нэмэлтүүд нь рН-ийн бууралтыг хурдасгах нөхцлийг бүрдүүлснээр далайн хүчиллэгжилтийн үр нөлөөг улам хүндрүүлнэ. Орон нутгийн агаарын бохирдлыг (ялангуяа нүүрстөрөгчийн давхар исэл, азот, хүхрийн исэл) хуримтлуулах нь рН болон хүчиллэгжилтийг бууруулахад нөлөөлдөг. Орон нутгийн арга хэмжээ нь хүчиллэгжилтийн хурдыг удаашруулахад тусална. Тиймээс бид хүчиллэгжилтэд нөлөөлж буй антропоген болон байгалийн гол үйл явцыг тооцоолох хэрэгтэй.

Далайн хүчиллэгжилтийг шийдвэрлэхийн тулд нэн тэргүүний, ойрын хугацаанд хийх арга хэмжээнүүдийг доор дурдлаа.

1. Манай далай тэнгисийн хүчиллэгжилтийг бууруулж, буцаахын тулд дэлхийн нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгарлыг хурдан бөгөөд мэдэгдэхүйц бууруулах.
2. Талбай дээрх жижиг, том бохир усны систем, хотын бохир усны байгууламж, хөдөө аж ахуйгаас далайн усанд орох шим тэжээлийн бодисын хаягдлыг хязгаарлаж, дасан зохицох, амьд үлдэхэд дэмжлэг үзүүлэхийн тулд далай тэнгисийн амьдралын стрессийг хязгаарлах.
3. Цэвэр усны үр дүнтэй хяналт-шинжилгээ, менежментийн шилдэг туршлагыг хэрэгжүүлэх, түүнчлэн одоо байгаа усны чанарын стандартуудыг далайн хүчиллэгжилттэй холбоотой болгохын тулд шинэчлэн засварлах ба/эсвэл шинэчлэн батлах.
4. Далайн нялцгай биет болон бусад эмзэг амьтдын далайн хүчиллэгийг тэсвэрлэх чадварын хувьд сонгомол үржүүлгийг судлах.
5. Далайн хүчиллэгжилтээс хамгаалж болзошгүй далайн ус, төрөл зүйлүүдийг тодорхойлох, хянах, зохицуулах, ингэснээр тэд нэгэн зэрэг стресст тэсвэртэй байх болно.
6. Усны химийн хувьсагчид болон нялцгай биетний үйлдвэрлэл, үржүүлгийн газар болон байгалийн орчинд амьдрах чадвар хоорондын хамаарлыг ойлгож, эрдэмтэд, менежерүүд, хясаа тариалагчдын хамтын ажиллагааг дэмжих. Мөн хяналт нь эмзэг амьдрах орчин эсвэл нялцгай биетний үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд заналхийлж буй рН багатай усны огцом өсөлтийг илтгэх үед яаралтай сэрэмжлүүлэг, хариу арга хэмжээ авах чадварыг бий болгох.
7. Далайн усанд ууссан нүүрстөрөгчийг шингээж, тогтворжуулах далайн өвс, мангр мод, намаг өвс зэргийг сэргээж, тэдгээр далайн усны рН-ийн өөрчлөлтөөс орон нутгийн хэмжээнд урьдчилан сэргийлэх (эсвэл удаашруулах)
8. Далайн хүчиллэгжилтийн асуудал, далайн экосистем, эдийн засаг, соёлд үзүүлэх үр дагаврын талаар олон нийтэд сургах

Эдгээр бүх чиглэлд ахиц дэвшил гарч байгаа нь сайн мэдээ юм. Дэлхий даяар олон арван мянган хүмүүс хүлэмжийн хийн ялгаралтыг (CO2 оруулаад) олон улсын, үндэсний болон орон нутгийн түвшинд бууруулахаар ажиллаж байна (1-р зүйл). Мөн АНУ-д 8-р зүйл бол Ocean Conservancy дахь манай найзуудын зохицуулдаг ТББ-уудын эвслийн гол чиглэл юм. 7-р зүйлийн хувьд TOF хостууд эвдэрсэн далайн өвсний нугыг сэргээх бидний өөрсдийн хүчин чармайлт. Гэхдээ 2-7-р зүйлд зориулсан сэтгэл хөдөлгөм боловсруулалтын хүрээнд бид далайн эргийн дөрвөн муж улсын гол шийдвэр гаргагчидтай хамтран ОА-ыг шийдвэрлэхэд чиглэсэн хууль тогтоомжийг боловсруулж, хуваалцаж, нэвтрүүлэхээр ажиллаж байна. Вашингтон, Орегон мужуудын эрэг орчмын усан дахь нялцгай биет болон бусад далайн амьтдад далайн хүчиллэгжилтийн нөлөөлөл нь хэд хэдэн арга замаар арга хэмжээ авахад түлхэц өгсөн.

Чуулганд оролцсон бүх илтгэгчид, ялангуяа рН хаана хурдацтай өөрчлөгдөж байгаа, аль зүйл хөгжиж, амьдрах, дасан зохицох чадвартай болох, орон нутгийн болон бүс нутгийн стратеги үр дүнтэй байгаа талаар илүү их мэдээлэл хэрэгтэйг тодорхой хэлэв. Үүний зэрэгцээ, бид далай тэнгисийн хүчиллэгжилтийн талаар мэдэхийг хүссэн бүхнээ мэдэхгүй ч түүний үр нөлөөг бууруулах арга хэмжээ авах боломжтой бөгөөд хийх ёстой гэсэн чухал сургамж байв. Бид хандивлагчид, зөвлөхүүд болон TOF нийгэмлэгийн бусад гишүүдтэй хамтран ажиллаж, шийдлүүдийг дэмжих болно.