POWRÓT DO BADAŃ

Spis treści

1. Wstęp
2. Podstawy zakwaszania oceanów
3. Wpływ zakwaszenia oceanów na społeczności przybrzeżne
4. Zakwaszenie oceanów i jego potencjalny wpływ na ekosystemy morskie
5. Zasoby dla nauczycieli
6. Przewodniki polityczne i publikacje rządowe
7. Dodatkowe zasoby

1. Wstęp

Ocean pochłania znaczną część naszych emisji dwutlenku węgla, co zmienia chemię oceanu w niespotykanym dotąd tempie. Około jedna trzecia wszystkich emisji w ciągu ostatnich 200 lat została wchłonięta przez ocean, powodując średni spadek pH wód powierzchniowych oceanów o około 0.1 jednostki – z 8.2 do 8.1. Ta zmiana spowodowała już krótkotrwały, lokalny wpływ na florę i faunę oceanów. Ostateczne, długoterminowe konsekwencje coraz bardziej kwaśnego oceanu mogą być nieznane, ale potencjalne ryzyko jest wysokie. Zakwaszenie oceanów jest coraz większym problemem, ponieważ antropogeniczne emisje dwutlenku węgla w dalszym ciągu zmieniają atmosferę i klimat. Szacuje się, że do końca stulecia nastąpi dodatkowy spadek o 0.2–0.3 jednostki.

Co to jest zakwaszenie oceanów?

Termin zakwaszenie oceanów jest najczęściej błędnie interpretowany ze względu na jego złożoną nazwę. „Zakwaszenie oceanów można zdefiniować jako zmianę składu chemicznego oceanów spowodowaną pochłanianiem przez oceany substancji chemicznych wprowadzanych do atmosfery, w tym związków węgla, azotu i siarki”. Mówiąc prościej, dzieje się tak, gdy nadmiar CO₂ rozpuszcza się w powierzchni oceanu, zmieniając chemię oceanu. Najczęstszą przyczyną tego są działania antropogeniczne, takie jak spalanie paliw kopalnych i zmiana użytkowania gruntów, które emitują duże ilości CO₂. Raporty, takie jak raport specjalny IPCC na temat oceanów i kriosfery w zmieniającym się klimacie, wykazały, że tempo pochłaniania atmosferycznego CO przez ocean₂ wzrosła w ciągu ostatnich dwóch dekad. Obecnie atmosferyczny CO₂ stężenie wynosi ~ 420 ppmv, poziom nie widziany od co najmniej 65,000 XNUMX lat. Zjawisko to jest powszechnie określane jako zakwaszenie oceanów lub „drugi CO”.₂ problem”, oprócz ocieplenia oceanów. Globalne pH powierzchni oceanów spadło już o ponad 0.1 jednostki od czasu rewolucji przemysłowej, a raport specjalny Międzyrządowego Zespołu ds. spadek jest zmienny w zależności od regionu.

Ocean jako całość pozostanie zasadowy, z pH powyżej 7. Dlaczego więc nazywa się to zakwaszeniem oceanu? Kiedy CO₂ reaguje z wodą morską, staje się kwasem węglowym, który jest niestabilny. Ta cząsteczka dalej reaguje z wodą morską, uwalniając H⁺ jon staje się wodorowęglanem. Podczas zwalniania H⁺ jonu, powstaje jego nadmiar powodujący obniżenie pH. Dzięki temu woda staje się bardziej kwaśna.

Co to jest skala pH?

Skala pH jest miarą stężenia wolnych jonów wodorowych w roztworze. Jeśli występuje wysokie stężenie jonów wodorowych, roztwór uważa się za kwaśny. Jeśli występuje niskie stężenie jonów wodorowych w stosunku do jonów wodorotlenkowych, roztwór uważa się za zasadowy. Przy korelowaniu tych wyników z wartością, pomiar pH jest na skali logarytmicznej (zmiana 10-krotna) od 0-14. Wszystko poniżej 7 jest uważane za zasadowe, a powyżej za kwaśne. Ponieważ skala pH jest logarytmiczna, jednostkowy spadek pH jest równy dziesięciokrotnemu wzrostowi kwasowości. Przykładem dla nas, ludzi, aby to zrozumieć, jest porównanie tego z pH naszej krwi, które średnio wynosi około 7.40. Gdyby nasze pH uległo zmianie, mielibyśmy problemy z oddychaniem i zaczęlibyśmy naprawdę chorować. Ten scenariusz jest podobny do tego, czego doświadczają organizmy morskie przy rosnącym zagrożeniu zakwaszeniem oceanów.

Jak zakwaszenie oceanów wpływa na życie morskie?

Zakwaszenie oceanów może być szkodliwe dla niektórych wapniejących organizmów morskich, takich jak mięczaki, kokolitofory, otwornice i pteropody, które wytwarzają biogenny węglan wapnia. Kalcyt i aragonit to główne biogennie utworzone minerały węglanowe wytwarzane przez te morskie wapnie. Stabilność tych minerałów zależy od ilości CO2 w wodzie i częściowo od temperatury. Wraz ze wzrostem antropogenicznych stężeń CO2 spada stabilność tych minerałów biogennych. Kiedy jest dużo H⁺ jony w wodzie, jeden z budulców węglanu wapnia, jony węglanowe (CO₃^2-) łatwiej będzie wiązać się z jonami wodoru niż z jonami wapnia. Aby kalcyfikatory wytwarzały struktury węglanu wapnia, muszą ułatwiać wiązanie węglanu z wapniem, co może być kosztowne energetycznie. W związku z tym niektóre organizmy wykazują spadek tempa zwapnienia i/lub wzrost rozpuszczania pod wpływem przyszłych warunków zakwaszenia oceanów  (informacje z Uniwersytetu w Plymouth).

Nawet organizmy, które nie są kalcylatorami, mogą zostać dotknięte zakwaszeniem oceanów. Wewnętrzna regulacja kwasowo-zasadowa, która jest potrzebna do radzenia sobie ze zmieniającą się chemią zewnętrznej wody morskiej, może odwrócić energię od podstawowych procesów, takich jak metabolizm, rozmnażanie i typowe wykrywanie środowiska. Nadal organizowane są badania biologiczne, aby zrozumieć pełny zakres potencjalnych skutków zmieniających się warunków oceanicznych na szeroki wachlarz gatunków morskich.

Jednak skutki te mogą nie ograniczać się do poszczególnych gatunków. Kiedy pojawiają się takie problemy, sieć pokarmowa zostaje natychmiast przerwana. Chociaż dla nas ludzi może to nie wydawać się dużym problemem, polegamy na tych organizmach o twardej skorupie, które napędzają nasze życie. Jeśli nie tworzą się lub nie produkują prawidłowo, w całej sieci pokarmowej wystąpi efekt domina, z tymi samymi przypadkami. Kiedy naukowcy i badacze zrozumieją szkodliwe skutki, jakie może mieć zakwaszenie oceanów, kraje, decydenci i społeczności muszą się zjednoczyć, aby ograniczyć jego skutki.

Co robi The Ocean Foundation w sprawie zakwaszenia oceanów?

Międzynarodowa Inicjatywa Zakwaszania Oceanów Fundacji Oceanów buduje potencjał naukowców, decydentów i społeczności do monitorowania, rozumienia i reagowania na OA zarówno lokalnie, jak i wspólnie na skalę globalną. Robimy to, tworząc praktyczne narzędzia i zasoby, które są przeznaczone do pracy na całym świecie. Aby uzyskać więcej informacji o tym, jak The Ocean Foundation pracuje nad rozwiązaniem problemu zakwaszenia oceanów, odwiedź stronę Witryna internetowa Międzynarodowej Inicjatywy na rzecz Zakwaszenia Oceanów. Polecamy również odwiedzenie rocznika The Ocean Foundation Strona internetowa Dnia Akcji Zakwaszania Oceanów. Fundacji Ocean Przewodnik po zakwaszaniu oceanów dla decydentów ma na celu przedstawienie już przyjętych przykładów prawodawstwa i języka, aby pomóc w opracowaniu nowego prawodawstwa w celu rozwiązania problemu zakwaszenia oceanów, Przewodnik jest dostępny na żądanie.

---

2. Podstawowe zasoby dotyczące zakwaszenia oceanów

Tutaj, w The Ocean Foundation, nasza Międzynarodowa Inicjatywa Zakwaszania Oceanów zwiększa zdolność naukowców, decydentów i społeczności do zrozumienia i badania OA w skali lokalnej i globalnej. Jesteśmy dumni z naszej pracy nad zwiększeniem zdolności poprzez globalne szkolenia, długoterminowe wsparcie w zakresie sprzętu oraz stypendia wspierające bieżące monitorowanie i badania.

Naszym celem w ramach inicjatywy OA jest, aby każdy kraj posiadał solidną krajową strategię monitorowania i łagodzenia otwartego dostępu, opartą na lokalnych ekspertach i potrzebach. Jednocześnie koordynując działania regionalne i międzynarodowe w celu zapewnienia niezbędnego zarządzania i wsparcia finansowego potrzebnego do sprostania temu globalnemu wyzwaniu. Od czasu powstania tej inicjatywy udało nam się zrealizować:

• Wdrożyliśmy 17 zestawów sprzętu monitorującego w 16 krajach
• Prowadził 8 szkoleń regionalnych, w których uczestniczyło ponad 150 naukowców z całego świata
• Opublikował obszerny przewodnik po przepisach dotyczących zakwaszania oceanów
• Opracował nowy zestaw sprzętu monitorującego, który obniżył koszty monitorowania o 90%
• Sfinansowano dwa projekty odbudowy wybrzeża w celu zbadania, w jaki sposób niebieski węgiel, taki jak namorzyny i trawa morska, może lokalnie łagodzić zakwaszenie oceanów
• Utworzono formalne partnerstwa z rządami krajowymi i agencjami międzyrządowymi, aby pomóc koordynować działania na dużą skalę
• Asystował przy uchwalaniu dwóch regionalnych rezolucji w ramach formalnych procesów ONZ w celu pobudzenia rozmachu

To tylko kilka z wielu atrakcji, które udało się osiągnąć dzięki naszej inicjatywie w ciągu zaledwie kilku ostatnich lat. Zestawy badawcze OA, zwane „Global Ocean Acidification Observing Network in a Box”, były kamieniem węgielnym pracy IOAI. Projekty te często ustanawiają pierwsze monitorowanie składu chemicznego oceanów w każdym kraju i umożliwiają naukowcom wzbogacenie badań w celu zbadania wpływu różnych gatunków morskich, takich jak ryby i koralowce. Te projekty, które były wspierane przez zestaw GOA-ON in a Box, przyczyniły się do badań, ponieważ niektórzy odbiorcy uzyskali stopień naukowy lub zbudowali własne laboratoria.

Zakwaszenie oceanów odnosi się do obniżenia pH oceanu w dłuższym okresie czasu, zwykle przez dziesięciolecia lub dłużej. Jest to spowodowane pochłanianiem COXNUMX₂ z atmosfery, ale może być również spowodowane innymi substancjami chemicznymi dodawanymi lub odejmowanymi z oceanu. Najczęstszą przyczyną choroby zwyrodnieniowej stawów we współczesnym świecie jest działalność antropogeniczna lub, mówiąc prościej, działalność człowieka. Kiedy CO₂ reaguje z wodą morską, staje się słabym kwasem, generując szereg zmian chemicznych. Zwiększa to jony wodorowęglanowe [HCO₃^-] i rozpuszczony węgiel nieorganiczny (C_t) i obniża pH.

Co to jest pH? Miara kwasowości oceanu, którą można podać za pomocą różnych skal: National Bureau of Standards (pH_Nbs), woda morska (pH_pbuh) i ogółem (pH_t) waga. Całkowita skala (pH_t) jest zalecany (Dickinson, 2007) i jest najczęściej używany.

Hurd, C., Lenton, A., Tilbrook, B. & Boyd, P. (2018). Aktualne zrozumienie i wyzwania dla oceanów w środowisku o wyższym stężeniu CO₂ świat. Natura. Pobrane z https://www.nature.com/articles/s41558-018-0211-0

Chociaż zakwaszenie oceanów jest zjawiskiem globalnym, rozpoznanie znacznej zmienności regionalnej doprowadziło do powstania sieci obserwacyjnych. Przyszłe wyzwania w wyższym CO₂ świata obejmują lepsze projektowanie i rygorystyczne testowanie opcji adaptacji, łagodzenia i interwencji w celu zrównoważenia skutków zakwaszenia oceanów.

Krajowy Klub Ustawodawców ds. Środowiska. Arkusz informacyjny NCEL: Zakwaszenie oceanów.

Arkusz informacyjny wyszczególniający kluczowe punkty, przepisy prawne i inne informacje dotyczące zakwaszenia oceanów.

Amaratunga, C. 2015. Czym do diabła jest zakwaszenie oceanów (OA) i dlaczego powinno nas to obchodzić? Sieć przewidywania i reagowania na obserwacje środowiska morskiego (MEOPAR). Kanada.

Ten gościnny artykuł redakcyjny obejmuje spotkanie naukowców zajmujących się morzem i członków branży akwakultury w Victorii, BC, gdzie przywódcy dyskutowali o niepokojącym zjawisku zakwaszenia oceanów i jego wpływie na oceany i akwakulturę Kanady.

Eisler, R. (2012). Zakwaszenie oceanów: kompleksowy przegląd. Enfield, NH: Wydawcy naukowi.

Ta książka zawiera przegląd dostępnej literatury i badań dotyczących OA, w tym przegląd historyczny pH i atmosferycznego CO₂ poziomy oraz naturalne i antropogeniczne źródła CO₂. Organ ten jest uznanym autorytetem w zakresie oceny ryzyka chemicznego, a książka podsumowuje rzeczywiste i przewidywane skutki zakwaszenia oceanów.

Gattuso, J.-P. & L. Hansson. wyd. (2012). Zakwaszenie oceanu. Nowy Jork: Oxford University Press. ISBN- 978-0-19-959108-4

Zakwaszenie oceanów to narastający problem, a ta książka pomaga spojrzeć na problem w kontekście. Ta książka jest najbardziej odpowiednia dla naukowców, ponieważ jest to tekst na poziomie badawczym i syntetyzuje aktualne badania nad prawdopodobnymi konsekwencjami OA, mając na celu poinformowanie zarówno o przyszłych priorytetach badawczych, jak i polityce zarządzania morzem.

Gattuso, J.-P., J. Orr, S. Pantoja. H.-O. Portner, U. Riebesell i T. Trull (red.). (2009). Ocean w świecie o wysokiej zawartości CO2 II. Getynga, Niemcy: Copernicus Publications. http://www.biogeosciences.net/ special_issue44.html

To specjalne wydanie Biogeosciences zawiera ponad 20 artykułów naukowych na temat chemii oceanów i wpływu OA na ekosystemy morskie.

Turley, C. i K. Boot, 2011: Wyzwania związane z zakwaszeniem oceanów, przed którymi stoi nauka i społeczeństwo. W: Zakwaszenie oceanów [Gattuso, J.-P. i L. Hansson (red.)]. Oxford University Press, Oxford, Wielka Brytania, s. 249-271

W ostatnim stuleciu nastąpił znaczny postęp w rozwoju człowieka, który miał zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na środowisko. Ponieważ populacja stale rośnie, ludzie nieustannie tworzą i wymyślają nowe technologie, aby nadal zdobywać bogactwo. Kiedy głównym celem jest bogactwo, czasami efekty ich działań nie są brane pod uwagę. Nadmierna eksploatacja zasobów planetarnych i gromadzenie się gazów zmieniło chemię atmosfery i oceanów, co ma drastyczne skutki. Ponieważ ludzie są tak potężni, kiedy klimat był zagrożony, szybko zareagowaliśmy i odwróciliśmy te szkody, tworząc dobro. Ze względu na potencjalne ryzyko negatywnych skutków dla środowiska, aby zachować zdrową ziemię, należy zawierać międzynarodowe umowy i prawa. Przywódcy polityczni i naukowcy muszą się spotkać, aby ustalić, kiedy należy podjąć działania w celu odwrócenia skutków zmian klimatu.

Mathis, JT, JN Cross i NR Bates, 2011: Łączenie produkcji pierwotnej i spływów lądowych z zakwaszeniem oceanów i tłumieniem minerałów węglanowych we wschodnim Morzu Beringa. Journal of Geophysical Research, 116, C02030, doi:10.1029/2010JC006453.

Patrząc na rozpuszczony węgiel organiczny (DIC) i całkowitą zasadowość, można zaobserwować ważne stężenia minerałów węglanowych i pH. Dane wykazały, że na kalcyt i aragonit znacząco wpłynęły spływy rzeczne, produkcja pierwotna i remineralizacja materii organicznej. Te ważne minerały węglanowe były niedosycone w słupie wody w wyniku tych zdarzeń, które wynikają z antropogenicznego dwutlenku węgla w oceanach.

Gattuso, J.-P. Zakwaszenie oceanu. (2011) Laboratorium biologii rozwojowej Villefranche-sur-mer.

Krótki trzystronicowy przegląd zakwaszenia oceanów, ten artykuł zawiera podstawowe informacje na temat chemii, skali pH, nazwy, historii i wpływu zakwaszenia oceanów.

Harrould-Kolieb, E., M. Hirshfield i A. Brosius. (2009). Główne emitery wśród najbardziej dotkniętych zakwaszeniem oceanów. Oceana.

Niniejsza analiza ocenia prawdopodobną podatność i wpływ OA na różne kraje na całym świecie w oparciu o wielkość połowów ryb i skorupiaków, poziom spożycia owoców morza, odsetek raf koralowych w ich WSE oraz przewidywany poziom OA w ich wód przybrzeżnych w 2050 r. W raporcie zauważono, że narody posiadające duże obszary raf koralowych lub łowiące i konsumujące duże ilości ryb i skorupiaków oraz te położone na wyższych szerokościach geograficznych są najbardziej narażone na OA.

Doney SC, VJ Fabry, RA Feely i JA Kleypas, 2009: Zakwaszenie oceanów: Drugi CO₂ problemem. Roczny przegląd nauk o morzu, 1, 169-192, doi: 10.1146/annurev.marine.010908.163834.

Wraz ze wzrostem antropogenicznych emisji dwutlenku węgla następuje zmiana w chemii węglanów. Zmienia to cykle biogeochemiczne ważnych związków chemicznych, takich jak aragonit i kalcyt, zmniejszając prawidłową reprodukcję organizmów o twardej skorupie. Testy laboratoryjne wykazały zmniejszone tempo zwapnienia i wzrostu.

Dickson, AG, Sabine, CL i Christian, JR (red.) 2007. Przewodnik po najlepszych praktykach pomiarów CO2 w oceanach. Publikacja specjalna PICES 3, 191 s.

Pomiary dwutlenku węgla mają fundamentalne znaczenie dla badań nad zakwaszeniem oceanów. Jeden z najlepszych przewodników po pomiarach został opracowany przez zespół naukowy z Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) na potrzeby ich projektu przeprowadzenia pierwszego globalnego badania poziomu dwutlenku węgla w oceanach. Obecnie przewodnik jest prowadzony przez National Oceanic and Atmospheric Administration.

---

3. Wpływ zakwaszenia oceanów na społeczności przybrzeżne

Zakwaszenie oceanów wpływa na podstawowe funkcje życia morskiego i ekosystemów. Obecne badania pokazują, że zakwaszenie oceanów będzie miało poważne konsekwencje dla społeczności przybrzeżnych, które są zależne od ochrony wybrzeża, rybołówstwa i akwakultury. Wraz ze wzrostem zakwaszenia oceanów na świecie nastąpi zmiana w dominacji makroglonów, degradacja siedlisk i utrata różnorodności biologicznej. Społeczności zamieszkujące obszary tropikalne i subtropikalne są najbardziej narażone na znaczny spadek dochodów z oceanu. Badania, które badają wpływ zakwaszenia oceanów na narażone populacje ryb, pokazują szkodliwe zmiany we węchu, zachowaniu podczas tarła i reakcji ucieczki (cytaty poniżej). Zmiany te złamią krytyczne podstawy lokalnej gospodarki i ekosystemu. Gdyby ludzie mieli obserwować te zmiany z pierwszej ręki, uwaga na spowolnienie obecnych wskaźników CO₂ emisje znacznie odbiegałyby od któregokolwiek ze scenariuszy zbadanych powyżej. Oszacowano, że jeśli skutki te nadal będą miały taki wpływ na ryby, do 2060 r. Straty mogą sięgać setek milionów dolarów rocznie.

Oprócz rybołówstwa, ekoturystyka rafy koralowej przynosi każdego roku miliony dolarów dochodu. Społeczności przybrzeżne polegają na rafach koralowych i są od nich uzależnione. Oszacowano, że wraz ze wzrostem zakwaszenia oceanów wpływ na rafy koralowe będzie silniejszy, a tym samym pogorszy się ich zdrowie, co doprowadzi do strat szacowanych na 870 miliardów dolarów rocznie do 2100 r. Tylko to jest skutkiem zakwaszenia oceanów. Jeśli naukowcy dodadzą połączone skutki tego, z ociepleniem, deoksygenacją i innymi, może to spowodować jeszcze bardziej szkodliwe skutki zarówno dla gospodarki, jak i ekosystemu dla społeczności przybrzeżnych.

Moore, C. i Fuller J. (2022). Ekonomiczne skutki zakwaszenia oceanów: metaanaliza. Czasopisma prasowe Uniwersytetu w Chicago. Ekonomia zasobów morskich, tom. 32, nr 2

Niniejsze opracowanie przedstawia analizę wpływu otwartego dostępu na gospodarkę. Dokonano przeglądu skutków rybołówstwa, akwakultury, rekreacji, ochrony linii brzegowej i innych wskaźników ekonomicznych, aby dowiedzieć się więcej o długoterminowych skutkach zakwaszenia oceanów. W badaniu tym znaleziono łącznie 20 badań z 2021 r., w których przeanalizowano ekonomiczne skutki zakwaszenia oceanów, jednak tylko 11 z nich było wystarczająco solidnych, aby można je było ocenić jako niezależne badania. Spośród nich zdecydowana większość koncentrowała się na rynkach mięczaków. Autorzy kończą swoje badanie, wskazując na potrzebę dalszych badań, w szczególności badań obejmujących określone emisje i scenariusze społeczno-ekonomiczne, w celu uzyskania dokładnych prognoz długoterminowych skutków zakwaszenia oceanów.

Hall-Spencer JM, Harvey BP. Zakwaszenie oceanów wpływa na usługi ekosystemów przybrzeżnych z powodu degradacji siedlisk. Emerg Top Life Sci. 2019 maja 10 r.;3(2):197-206. doi: 10.1042/ETLS20180117. PMID: 33523154; PMCID: PMC7289009.

Zakwaszenie oceanów obniża odporność siedlisk przybrzeżnych do grupy innych czynników związanych ze zmianą klimatu (globalne ocieplenie, podnoszenie się poziomu mórz, zwiększona burza), zwiększając ryzyko zmian reżimu morskiego i utraty krytycznych funkcji i usług ekosystemowych. Ryzyko związane z towarami morskimi wzrasta wraz z OA, powodując zmiany w dominacji makroglonów, degradację siedlisk i utratę różnorodności biologicznej. Efekty te zaobserwowano w różnych miejscach na całym świecie. Badania nad CO₂ wycieki będą miały wpływ na pobliskie łowiska, a lokalizacje tropikalne i subtropikalne odczują największy ciężar skutków z powodu milionów ludzi, którzy są zależni od ochrony wybrzeża, rybołówstwa i akwakultury.

Cooley SR, Ono CR, Melcer S i Roberson J (2016) Działania na poziomie społeczności, które mogą rozwiązać problem zakwaszenia oceanów. Przód. Mar. Sci. 2:128. doi: 10.3389/fmars.2015.00128

Niniejszy artykuł omawia bieżące działania podejmowane przez państwa i inne regiony, które nie odczuły skutków OA, ale są nimi znużone.

Ekstrom, JA i in. (2015). Wrażliwość i przystosowanie łowisk skorupiaków w USA do zakwaszenia oceanów. Natura. 5, 207-215, doi: 10.1038/nclimate2508

Aby poradzić sobie ze skutkami zakwaszenia oceanów, potrzebne są wykonalne i odpowiednie lokalnie środki łagodzące i adaptacyjne. Ten artykuł przedstawia przestrzennie wyraźną analizę podatności społeczności przybrzeżnych w Stanach Zjednoczonych.

Spalding, MJ (2015). Kryzys dla laguny Shermana - i globalnego oceanu. Forum Środowiskowe. 32 (2), 38-43.

Niniejszy raport podkreśla dotkliwość OA, jej wpływ na sieć pokarmową i ludzkie źródła białka oraz fakt, że nie jest to tylko rosnące zagrożenie, ale obecny i widoczny problem. Artykuł omawia działania władz amerykańskich oraz międzynarodową reakcję na AZ, a kończy się listą małych kroków, które można i należy podjąć, aby pomóc w walce z AZ.

---

4. Zakwaszenie oceanów i jego wpływ na ekosystemy morskie

Doney, Scott C., Busch, D. Shallin, Cooley, Sarah R. i Kroeker, Kristy J. Wpływ zakwaszenia oceanów na ekosystemy morskie i zależne społeczności ludzkie. Roczny przegląd środowiska i zasobów, 45 (1). Pobrane z https://par.nsf.gov/biblio/10164807. https:// doi.org/10.1146/annurev-environ-012320-083019

Niniejsze badanie koncentruje się na skutkach wzrostu poziomu dwutlenku węgla z paliw kopalnych i innych działań antropogenicznych. Eksperymenty laboratoryjne pokazują, że spowodowało to zmiany w fizjologii zwierząt, dynamice populacji i zmieniających się ekosystemach. Narazi to gospodarki, które tak bardzo polegają na oceanach. Rybołówstwo, akwakultura i ochrona linii brzegowej należą do wielu, które odczują najpoważniejsze skutki.

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 i Link JS (2018) Przyszłe oceany w warunkach zakwaszenia oceanów, ochrony mórz i zmieniających się presji połowowych zbadane przy użyciu ogólnoświatowego zestawu modeli ekosystemów. Przód. Mar. Sci. 5:64. doi: 10.3389/fmars.2018.00064

Zarządzanie oparte na ekosystemie, znane również jako EBM, cieszy się coraz większym zainteresowaniem testowaniem alternatywnych strategii zarządzania i pomaganiem w identyfikowaniu kompromisów w celu zmniejszenia wykorzystania przez ludzi. Jest to sposób na poszukiwanie rozwiązań dla złożonych problemów zarządzania oceanami w celu poprawy zdrowia ekosystemów w różnych częściach świata.

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. i Sakugawa, H.: Recenzje i syntezy: Zakwaszenie oceanów i jego potencjalny wpływ na ekosystemy morskie, Biogeosciences, 13 , 1767–1786, https://doi.org/10.5194/bg-13-1767-2016, 2016.

Ten artykuł zagłębia się w dyskusję na temat różnych badań, które zostały przeprowadzone, aby zobaczyć wpływ OA na ocean.

Cattano, C, Claudet, J., Domenici, P. i Milazzo, M. (2018, maj) Życie w świecie o wysokim stężeniu CO2: globalna metaanaliza pokazuje wiele zależnych od cech reakcji ryb na zakwaszenie oceanów. Monografie ekologiczne 88(3). DOI:10.1002/ecm.1297

Ryby są ważnym źródłem utrzymania społeczności przybrzeżnych i kluczowym elementem stabilności ekosystemów morskich. Ze względu na związany ze stresem wpływ choroby zwyrodnieniowej stawów na fizjologię, należy zrobić więcej, aby wypełnić lukę w wiedzy na temat ważnych procesów ekofizjologicznych i rozszerzyć badania na obszary takie jak globalne ocieplenie, niedotlenienie i rybołówstwo. Co ciekawe, wpływ na ryby nie był drastyczny, w przeciwieństwie do gatunków bezkręgowców, które podlegają czasoprzestrzennym gradientom środowiskowym. Do chwili obecnej istnieje wiele badań wykazujących różne skutki dla kręgowców i bezkręgowców. Ze względu na zmienność niezwykle ważne jest przeprowadzenie badań w celu zaobserwowania tych różnic, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób zakwaszenie oceanów wpłynie na gospodarkę społeczności przybrzeżnych.

Albright, R. i Cooley, S. (2019). Przegląd interwencji zaproponowanych w celu zmniejszenia wpływu zakwaszenia oceanów na rafy koralowe Studia regionalne w nauce o morzu, tom. 29, https://doi.org/10.1016/j.rsma.2019.100612

To badanie zawiera szczegółowe informacje na temat wpływu choroby zwyrodnieniowej stawów na rafy koralowe w ostatnich latach. W tym badaniu naukowcy odkryli, że rafy koralowe są bardziej zdolne do odbicia się od blaknięcia. 

1. Jest bardziej prawdopodobne, że rafy koralowe odbiją się od bielenia w znacznie wolniejszy sposób, jeśli będą miały wpływ na środowisko, takie jak zakwaszenie oceanów.
2. „Usługi ekosystemów zagrożone przez OA w ekosystemach raf koralowych. Usługi zaopatrzenia są najczęściej określane ilościowo pod względem ekonomicznym, ale inne usługi są równie ważne dla nadbrzeżnych społeczności ludzkich”.

Malsbury, E. (2020, 3 lutego) „Próbki ze słynnej XIX-wiecznej podróży ujawniają„ szokujące ”skutki zakwaszenia oceanów”. Magazyn naukowy. AAAS. Pobrane z: https://www.sciencemag.org/news/2020/02/ plankton-shells-have-become-dangerously-thin-acidifying-oceans-are-blame

Próbki muszli pobrane z HMS Challenger w latach 1872-76 są znacznie grubsze niż muszle tego samego typu, które można znaleźć dzisiaj. Naukowcy dokonali tego odkrycia, porównując prawie 150-letnie muszle z kolekcji londyńskiego Muzeum Historii Naturalnej ze współczesnymi okazami z tego samego okresu. Naukowcy wykorzystali dziennik statku, aby znaleźć dokładny gatunek, lokalizację i porę roku, w których zebrano muszle, i wykorzystali to do zebrania współczesnych próbek. Porównanie było jasne: współczesne muszle były do ​​76% cieńsze niż ich historyczne odpowiedniki, a wyniki wskazują na zakwaszenie oceanów jako przyczynę.

MacRae, Gavin (12 kwietnia 2019 r.) „Zakwaszenie oceanów przekształca morskie sieci pokarmowe”. Strażnik zlewni. https://watershedsentinel.ca/articles/ocean-acidification-is-reshaping-marine-food-webs/

Głębiny oceanów spowalniają zmiany klimatyczne, ale ma to swoją cenę. Kwasowość wody morskiej wzrasta, ponieważ oceany pochłaniają dwutlenek węgla z paliw kopalnych.

Spalding, Mark J. (21 stycznia 2019 r.) „Komentarz: Ocean się zmienia – robi się coraz bardziej kwaśny”. Kanał Wiadomości Azja. https://www.channelnewsasia.com/news/ commentary/ocean-acidification-climate-change-marine-life-dying-11124114

W końcu wpłynie to na całe życie na Ziemi, ponieważ coraz cieplejszy i kwaśny ocean wytwarza mniej tlenu, tworząc warunki, które zagrażają wielu gatunkom i ekosystemom morskim. Istnieje pilna potrzeba zbudowania odporności na zakwaszenie oceanów w celu ochrony morskiej różnorodności biologicznej na naszej planecie.

---

5. Zasoby dla nauczycieli

NOAA. (2022). Edukacja i zasięg. Program zakwaszania oceanów. https://oceanacidification.noaa.gov/AboutUs/ EducationOutreach/

NOAA prowadzi program edukacyjny i informacyjny za pośrednictwem swojego działu zakwaszania oceanów. Zapewnia to społeczności zasoby, w jaki sposób zwrócić uwagę decydentów, aby zaczęli wprowadzać prawa OA na nowy poziom i wprowadzać je w życie. 

Thibodeau, Patrica S., Wykorzystanie długoterminowych danych z Antarktydy do nauczania zakwaszenia oceanów (2020). Bieżący The Journal of Marine Education, 34 (1), 43-45.https://scholarworks.wm.edu/vimsarticles

Virginia Institute of Marine Science stworzył ten plan lekcji, aby zaangażować uczniów gimnazjum do rozwiązania zagadki: czym jest zakwaszenie oceanów i jak wpływa na życie morskie na Antarktydzie? Aby rozwiązać zagadkę, uczniowie wezmą udział w polowaniu na zakwaszenie oceanów, przedstawią hipotezy i dojdą do własnych wniosków dzięki interpretacji danych zbieranych w czasie rzeczywistym z Antarktydy. Szczegółowy plan zajęć dostępny jest pod adresem: https://doi.org/10.25773/zzdd-ej28.

Zbiór programów nauczania o zakwaszaniu oceanów. 2015. Plemię Suquamish.

Ten zasób online jest wyselekcjonowanym zbiorem bezpłatnych zasobów na temat zakwaszania oceanów dla nauczycieli i komunikatorów dla klas K-12.

Sieć zakwaszania oceanów Alaski. (2022). Zakwaszenie oceanów dla nauczycieli. https://aoan.aoos.org/community-resources/for-educators/

Alaska's Ocean Acidification Network opracowała zasoby, począwszy od prezentacji PowerPoint i artykułów z narracją, a skończywszy na filmach i planach lekcji dla różnych klas. Wyselekcjonowany program nauczania dotyczący zakwaszania oceanów został uznany za odpowiedni na Alasce. Pracujemy nad dodatkowymi programami nauczania, które podkreślają wyjątkową chemię wody na Alasce i sterowniki OA.

---

6. Przewodniki polityczne i raporty rządowe

Międzyagencyjna Grupa Robocza ds. Zakwaszenia Oceanów. (2022, 28 października). Szósty raport na temat badań i monitorowania zakwaszenia oceanów finansowanych ze środków federalnych. Podkomisja ds. Nauki i Technologii Oceanicznej Komisja ds. Środowiska Narodowej Rady Nauki i Technologii. https://oceanacidification.noaa.gov/sites/oap-redesign/Publications/SOST_IWGOA-FY-18-and-19-Report.pdf?ver=2022-11-01-095750-207

Zakwaszenie oceanów (OA), obniżenie pH oceanów spowodowane głównie absorpcją antropogenicznie uwalnianego dwutlenku węgla (CO₂) z atmosfery, stanowi zagrożenie dla ekosystemów morskich i usług świadczonych przez te systemy społeczeństwu. Niniejszy dokument podsumowuje działania federalne w zakresie otwartego dostępu w latach budżetowych 2018 i 2019. Jest on podzielony na sekcje odpowiadające dziewięciu regionom geograficznym, w szczególności poziomowi globalnemu, poziomowi krajowemu oraz działaniom w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych, środkowych Stanach Zjednoczonych -Atlantyk, południowo-wschodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych i wybrzeże Zatoki Perskiej, Karaiby, zachodnie wybrzeże Stanów Zjednoczonych, Alaska, wyspy Pacyfiku Stanów Zjednoczonych, Arktyka, Antarktyda.

Komisja ds. Środowiska, Zasobów Naturalnych i Zrównoważonego Rozwoju Narodowej Rady Nauki i Technologii. (2015, kwiecień). Trzeci raport na temat działań badawczych i monitorowania zakwaszenia oceanów finansowanych ze środków federalnych.

Niniejszy dokument został opracowany przez Międzyagencyjną Grupę Roboczą ds. Zakwaszenia Oceanów, która doradza, pomaga i wydaje zalecenia w sprawach związanych z zakwaszeniem oceanów, w tym koordynacją działań federalnych. Ten raport podsumowuje finansowane ze środków federalnych badania i działania monitorujące zakwaszenie oceanów; zapewnia wydatki na te działania i opisuje niedawne wydanie strategicznego planu badań dla federalnych badań i monitorowania zakwaszenia oceanów.

Agencje NOAA zajmujące się problemem zakwaszenia oceanów na wodach lokalnych. Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna.

Ten raport zawiera krótką lekcję „Ocean Chemistry 101” na temat reakcji chemicznych OA i skali pH. Wymienia również ogólne obawy NOAA dotyczące zakwaszenia oceanów.

Nauka o klimacie i usługi NOAA. Istotna rola obserwacji Ziemi w zrozumieniu zmieniającej się chemii oceanów.

Niniejszy raport przedstawia w zarysie wysiłki NOAA w zakresie Zintegrowanego Systemu Obserwacji Oceanów (IOOS) mające na celu charakteryzację, przewidywanie i monitorowanie środowisk przybrzeżnych, oceanicznych i Wielkich Jezior.

Zgłoś się do gubernatora i Zgromadzenia Ogólnego Maryland. Grupa zadaniowa do zbadania wpływu zakwaszenia oceanów na wody państwowe. Sieć. 9 stycznia 2015 r.

Stan Maryland jest stanem nadmorskim, który nie tylko opiera się na oceanie, ale także na Zatoce Chesapeake. Zobacz ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej o badaniu grupy zadaniowej, które Maryland wdrożyło przez Zgromadzenie Ogólne stanu Maryland.

Panel Niebieskiej Wstążki stanu Waszyngton w sprawie zakwaszenia oceanów. Zakwaszenie oceanów: od wiedzy do działania. Sieć. listopad 2012.

Ten raport zawiera podstawowe informacje na temat zakwaszenia oceanów i jego wpływu na stan Waszyngton. Jako państwo nadbrzeżne, które jest uzależnione od rybołówstwa i zasobów wodnych, analizuje potencjalny wpływ zmian klimatycznych na gospodarkę. Przeczytaj ten artykuł, aby dowiedzieć się, co Waszyngton obecnie robi na froncie naukowym i politycznym, aby zwalczyć te skutki.

Hemphill, A. (2015, 17 lutego). Maryland podejmuje działania w celu rozwiązania problemu zakwaszenia oceanów. Regionalna Rada Środkowoatlantycka ds. Oceanu. Źródło: http://www.midatlanticocean.org

Stan Maryland znajduje się w czołówce stanów podejmujących zdecydowane działania w celu przeciwdziałania skutkom OA. Maryland uchwaliła House Bill 118, tworząc grupę zadaniową do zbadania wpływu OA na wody stanowe podczas sesji w 2014 roku. Grupa zadaniowa skupiła się na siedmiu kluczowych obszarach, aby poprawić zrozumienie OA.

Upton, HF i P. Folger. (2013). Zakwaszenie oceanu (raport CRS nr R40143). Waszyngton, DC: Kongresowa Służba Badawcza.

Treści obejmują podstawowe fakty związane z OA, tempo, w jakim występuje OA, potencjalne skutki OA, naturalne i ludzkie reakcje, które mogą ograniczać lub zmniejszać OA, zainteresowanie Kongresu OA oraz działania rządu federalnego w sprawie OA. Opublikowany w lipcu 2013 r. raport CRS jest aktualizacją poprzednich raportów CRS OA i zwraca uwagę na jedyny projekt ustawy wprowadzony na 113. badanie zagrożeń dla raf koralowych. Oryginalny raport został opublikowany w 2013 roku i można go znaleźć pod następującym linkiem: Buck, EH & P. ​​Folger. (2009). Zakwaszenie oceanu (raport CRS nr R40143). Waszyngton, DC: Kongresowa Służba Badawcza.

IGBP, MKOl, SCOR (2013). Podsumowanie zakwaszenia oceanów dla decydentów – trzecie sympozjum na temat oceanów w warunkach wysokiegoCO₂ Świat. Międzynarodowy program geosfera-biosfera, Sztokholm, Szwecja.

Niniejsze podsumowanie przedstawia stan wiedzy na temat zakwaszenia oceanów na podstawie badań przedstawionych na trzecim sympozjum pt.₂ Świat w Monterey w Kalifornii w 2012 roku.

Panel InterAcademy ds. Zagadnień międzynarodowych. (2009). Oświadczenie IAP w sprawie zakwaszenia oceanów.

To dwustronicowe oświadczenie, zatwierdzone przez ponad 60 akademii na całym świecie, krótko przedstawia zagrożenia publikowane przez OA oraz zawiera zalecenia i wezwanie do działania.

Środowiskowe konsekwencje zakwaszenia oceanów: zagrożenie dla bezpieczeństwa żywnościowego. (2010). Nairobi, Kenia. UNEP.

Ten artykuł dotyczy relacji między CO₂, zmiany klimatu i OA, wpływ OA na morskie zasoby żywności i kończy listą 8 działań niezbędnych do złagodzenia ryzyka skutków zakwaszenia oceanów.

Deklaracja z Monako w sprawie zakwaszenia oceanów. (2008). Drugie Międzynarodowe Sympozjum na temat Oceanu w WysokimCO₂ Świat.

Oparta na niepodważalnych odkryciach naukowych i podpisana przez 155 naukowców z 26 krajów deklaracja, złożona na prośbę księcia Alberta II po drugim międzynarodowym sympozjum w Monako na temat OA, zawiera zalecenia wzywające decydentów do zajęcia się ogromnym problemem zakwaszenia oceanów.

---

7. Dodatkowe zasoby

Ocean Foundation zaleca następujące zasoby w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat badań nad zakwaszeniem oceanów

1. Serwis oceaniczny NOAA
2. University of Plymouth
3. Narodowa Fundacja Morskiego Sanktuarium

Spalding, MJ (2014) Zakwaszenie oceanów i bezpieczeństwo żywnościowe. University of California, Irvine: Nagranie prezentacji konferencji Ocean Health, Global Fishing i Food Security.

W 2014 roku Mark Spalding przedstawił związek między OA a bezpieczeństwem żywnościowym na konferencji poświęconej zdrowiu oceanów, światowemu rybołówstwu i bezpieczeństwu żywnościowemu w UC Irvine. 

Instytut wyspy (2017). Seria filmów Klimat zmian. Instytut Wyspy. https://www.islandinstitute.org/stories/a-climate-of-change-film-series/

Island Institute stworzył krótką, trzyczęściową serię skupiającą się na wpływie zmiany klimatu i zakwaszenia oceanów na rybołówstwo w Stanach Zjednoczonych. Filmy zostały pierwotnie opublikowane w 2017 roku, ale wiele informacji pozostaje aktualnych.

Część pierwsza, Ocieplenie wód w Zatoce Maine, koncentruje się na skutkach wpływu klimatu na rybołówstwo w naszym kraju. Naukowcy, menedżerowie i rybacy zaczęli dyskutować, w jaki sposób możemy i powinniśmy planować nieuniknione, ale nieprzewidywalne skutki klimatyczne dla ekosystemu morskiego. Aby uzyskać pełny raport, kliknij tutaj.

Część druga, Zakwaszenie oceanów na Alasceskupia się na tym, jak rybacy na Alasce radzą sobie z narastającym problemem zakwaszenia oceanów. Aby uzyskać pełny raport, kliknij tutaj.

w części trzeciej, Upadek i adaptacja w łowisku ostryg ApalachicolaMainers podróżują do Apalachicola na Florydzie, aby zobaczyć, co się dzieje, gdy łowisko całkowicie upada i co robi społeczność, aby się przystosować i ożywić. Aby uzyskać pełny raport, kliknij tutaj.

Działania, które możesz podjąć

Jak wspomniano powyżej, główną przyczyną zakwaszenia oceanów jest wzrost stężenia dwutlenku węgla, który jest następnie absorbowany przez ocean. Zatem ograniczenie emisji dwutlenku węgla jest kolejnym niezbędnym krokiem do powstrzymania rosnącego zakwaszenia oceanów. Proszę odwiedzić Strona Międzynarodowej Inicjatywy Zakwaszania Oceanów aby uzyskać informacje o tym, jakie kroki podejmuje The Ocean Foundation w sprawie zakwaszenia oceanów.

Aby uzyskać więcej informacji na temat innych rozwiązań, w tym analizę projektów i technologii usuwania dwutlenku węgla, zobacz Strona badań nad zmianami klimatycznymi Fundacji Oceanówe, aby uzyskać więcej informacji, zob Inicjatywa Blue Resilience firmy Ocean Foundation. 

Skorzystaj z naszej Kalkulator wzrostu trawy morskiej aby obliczyć emisję dwutlenku węgla i przekazać darowiznę, aby zrekompensować swój wpływ! Kalkulator został opracowany przez The Ocean Foundation, aby pomóc osobie lub organizacji obliczyć roczny poziom COXNUMX₂ emisje, aby z kolei określić ilość niebieskiego węgla niezbędną do ich zrównoważenia (akrów trawy morskiej do odtworzenia lub ekwiwalent). Dochody z mechanizmu kredytu związanego z błękitną emisją można wykorzystać do sfinansowania działań renowacyjnych, które z kolei generują więcej kredytów. Takie programy pozwalają na dwa zwycięstwa: stworzenie wymiernego kosztu dla globalnych systemów CO₂-działania powodujące emisje, a po drugie, odtworzenie łąk trawy morskiej, które stanowią kluczowy składnik ekosystemów przybrzeżnych i pilnie potrzebują odbudowy.

POWRÓT DO BADAŃ