Ҷиддии марговар: уқёнусҳои кислота ва он чизе ки мо бояд кунем

аз ҷониби Марк Ҷ. Спалдинг, президенти Бунёди Океан

Ҳафтаи гузашта ман дар Монтерей, Калифорния будам Симпозиуми 3-юми байналмилалӣ оид ба уқёнус дар ҷаҳони баланди CO2, ки дар як вакт ба Кинофестивали «Укьёнуси кабуд». дар меҳмонхонаи ҳамсоя (аммо ин як ҳикояи дигар аст). Дар симпозиум, ман ба садҳо иштирокчиёни дигар ҳамроҳ шудам, то дар бораи вазъи кунунии дониш ва роҳҳои ҳалли эҳтимолӣ барои рафъи таъсири оксиди карбон (CO2) ба саломатии уқёнусҳои мо ва ҳаёти дохилиамон шинос шудам. Мо оқибатҳои оксидшавии уқёнусро меномем, зеро рН-и уқёнуси мо паст мешавад ва аз ин рӯ кислотаҳо бештар мешавад ва ба системаҳои уқёнусҳо, тавре ки мо медонем, зарари назаррас дорад.

Актидиратсияи уқёнус

Ҷаласаи 2012 сатҳи баланди CO2 аз вохӯрии 2-юм дар Монако дар соли 2008 як ҷаҳиши бузурге буд. Барои муҳокимаи масъалаҳои мавриди назар зиёда аз 500 иштирокчиён ва 146 сухангӯён, ки аз 37 миллат иборат буданд, ҷамъ омада буданд. Он аввалин фарогирии асосии таҳқиқоти иҷтимоӣ-иқтисодиро дар бар мегирад. Ва, дар ҳоле ки таваҷҷӯҳи асосӣ ҳанӯз ба вокунишҳои организмҳои ҳаёти баҳрӣ ба кислотаҳо дар уқёнусҳо ва ин барои системаи уқёнусҳо чӣ маъно дорад, ҳама розӣ буданд, ки дониши мо дар бораи таъсирот ва ҳалли эҳтимолӣ дар чор соли охир хеле пеш рафтааст.

Дар навбати худ, ман дар ҳайрат нишастам, зеро олимон яке аз паи дигар таърихи илм дар бораи кислотаҳо дар уқёнусҳо (OA), маълумот дар бораи вазъи кунунии дониши илм дар бораи OA ва аввалин тасаввуроти мо дар бораи экосистема ва оқибатҳои иқтисодӣ дод. аз уқёнуси гармтар, ки кислотаҳо бештар ва сатҳи оксиген камтар аст.

Тавре доктор Сэм Дюпонт аз Маркази илмҳои баҳрии Свен Ловен – Кристинберг, Шветсия гуфт:

Мо чӣ медонем?

Кислотаи уқёнус воқеӣ аст
Он бевосита аз партовҳои карбон мо меояд
Он зуд ба амал меояд
Таъсир бешубҳа
Нобудшавиҳо аниқанд
Он аллакай дар системаҳо намоён аст
Тағйирот рӯй медиҳад

Гарм, турш ва нафаскашӣ ҳама аломатҳои як беморӣ мебошанд.

Хусусан дар якҷоягӣ бо дигар бемориҳо, OA хатари асосӣ мегардад.

Мо метавонем тағироти зиёдеро интизор шавем, инчунин таъсири мусбат ва манфиро интизор шавем.

Баъзе намудҳо рафторро дар зери ОА тағир медиҳанд.

Мо барои амал кардан кофӣ медонем

Мо медонем, ки як ҳодисаи бузурги фалокатбор дар пеш аст

Мо медонем, ки чӣ тавр онро пешгирӣ кунем

Мо чизеро медонем, ки намедонем

Мо медонем, ки чӣ кор кардан лозим аст (дар илм)

Мо медонем, ки мо ба чӣ тамаркуз хоҳем кард (овардани ҳалли)

Аммо, мо бояд ба сюрпризҳо омода бошем; мо системаро комилан ба ташвиш овардаем.

Доктор Дюпон шарҳҳои худро бо акси ду фарзандаш бо як изҳороти пурқувват ва ҷолиби ду ҷумла бастааст:

Ман фаъол нестам, ман олим ҳастам. Аммо, ман ҳам падари масъулиятшинос ҳастам.

Аввалин изҳороти возеҳ, ки ҷамъшавии CO2 дар баҳр метавонад "оқибатҳои эҳтимолии биологӣ" дошта бошад (Уитфилд, М. 1974. Ҷамъоварии СО1974 дар атмосфера ва баҳр. Табиат 247:523-525.). Пас аз чор сол, дар соли 1978, робитаи мустақими сӯзишвории истихроҷшуда бо кашфи CO2 дар уқёнус муқаррар карда шуд. Дар байни солҳои 1974 ва 1980, таҳқиқоти сершумор тағироти воқеии ишқории уқёнусро нишон доданд. Ва ниҳоят, дар соли 2004, спектри кислотасозии уқёнус (OA) аз ҷониби ҷомеаи илмӣ ба таври васеъ қабул карда шуд ва аввалин симпозиумҳои баланди CO2 баргузор шуданд.

Баҳори оянда, маблағгузорони баҳрӣ дар маҷлиси солонаи худ дар Монтерей, аз ҷумла як сафари саҳроӣ барои дидани баъзе тадқиқоти пешқадам дар Институти Тадқиқоти Аквариуми Монтерей Бэй (MBARI) маълумот гирифтанд. Бояд қайд кард, ки аксарияти мо бояд дар бораи он ки миқёси рН чӣ маъно дорад, хотиррасон мекардем, гарчанде ки ба назар чунин менамуд, ки ҳама истифодаи коғази лакмусро барои санҷиши моеъҳо дар синфхонаҳои илмии мактаби миёна ба ёд меоранд. Хушбахтона, коршиносон омода буданд фаҳмонанд, ки миқёси pH аз 0 то 14 аст ва 7 бетараф аст. Чӣ қадаре ки рН паст бошад, маънои ишқори паст ё кислотаи бештар дорад.

Дар ин лаҳза маълум шуд, ки таваҷҷӯҳи барвақт ба pH-и уқёнус баъзе натиҷаҳои мушаххас дод. Мо баъзе тадқиқотҳои илмии мӯътамад дорем, ки ба мо мегӯянд, ки ҳангоми паст шудани рН уқёнус баъзе намудҳо инкишоф меёбанд, баъзеҳо зинда мемонанд, баъзеҳо иваз мешаванд ва бисёриҳо нест мешаванд (натиҷаи интизорӣ аз даст додани гуногунии биологӣ, аммо нигоҳдории биомасса аст). Ин хулосаи васеъ натиҷаи таҷрибаҳои лабораторӣ, таҷрибаҳои экспозицияи саҳроӣ, мушоҳидаҳо дар ҷойҳои табиии CO2 баланд ва таҳқиқотест, ки ба сабтҳои сангшуда аз рӯйдодҳои пешинаи ОА дар таърих нигаронида шудаанд.

Он чизе ки мо аз рӯйдодҳои оксидшавии уқёнуси гузашта медонем

Дар ҳоле, ки мо метавонем тағиротро дар химияи уқёнусҳо ва ҳарорати сатҳи баҳр дар тӯли 200 сол пас аз инқилоби саноатӣ бубинем, мо бояд барои муқоисаи назоратӣ дар замони дигар баргардем (вале на он қадар дур). Ҳамин тариқ, давраи пеш аз Кембрий (7/8 сонияи аввали таърихи геологии Замин) ҳамчун ягона аналоги хуби геологӣ муайян карда шудааст (агар бо сабабҳои дигар аз намудҳои шабеҳ) ва баъзе давраҳоро бо рН пасттар дар бар мегирад. Дар ин давраҳои қаблӣ як ҷаҳони баланди CO2 бо сатҳи пасти рН, сатҳи пасти оксиген ва ҳарорати гармтари сатҳи баҳрро аз сар гузарониданд.

Аммо дар таърихи таърихй чизе нест, ки ба мо баробар бошад суръати тағйирёбии ҷорӣ рН ё ҳарорат.

Ҳодисаи охирини драмавии кислоташавии уқёнус бо номи PETM ё Максимум термалии палеосен-эосен маълум аст, ки 55 миллион сол пеш рух дода буд ва беҳтарин муқоисаи мост. Он зуд рух дод (тақрибан 2,000 сол) 50,000 сол давом кард. Мо барои он маълумоти қавӣ / далел дорем - ва аз ин рӯ, олимон онро ҳамчун беҳтарин аналоги дастраси мо барои истихроҷи азими карбон истифода мебаранд.

Бо вуҷуди ин, он як аналоги комил нест. Мо ин релизҳоро дар петаграммаҳо чен мекунем. PgC петаграммаҳои карбон мебошанд: 1 петаграм = 1015 грамм = 1 миллиард метрик тонна. PETM давраеро нишон медиҳад, ки дар тӯли чанд ҳазор сол 3,000 PgC бароварда шудааст. Муҳим он аст, ки суръати тағирот дар 270 соли охир (инқилоби саноатӣ), зеро мо ба атмосфераи сайёраи худ 5,000 PgC карбон ворид кардем. Ин маънои онро дорад, ки озодкунӣ он вақт дар муқоиса бо инқилоби саноатӣ 1 PgC y-1 буд, ки 9 PgC y-1 аст. Ё, агар шумо танҳо як бачае мисли ман ҳуқуқшиноси байналмилалӣ бошед, ин воқеияти дақиқро ифода мекунад, ки коре, ки мо дар тӯли камтар аз се аср анҷом додаем. 10 маротиба бадтар назар ба он чизе ки боиси нобудшавии уқёнус дар PETM гардид.

Ҳодисаи кислоташавии уқёнуси PETM боиси тағйироти бузург дар системаҳои ҷаҳонии уқёнусҳо, аз ҷумла баъзе аз нобудшавӣ гардид. Ҷолиб он аст, ки илм нишон медиҳад, ки биомассаи умумӣ тақрибан баробар буд, бо гулҳои динофлагеллатҳо ва ҳодисаҳои шабеҳи талафоти намудҳои дигарро ҷуброн мекунанд. Дар маҷмӯъ, сабтҳои геологӣ доираи васеи оқибатҳоро нишон медиҳанд: гулкунӣ, нобудшавӣ, гардишҳо, тағирёбии калсификатсия ва карликизм. Ҳамин тариқ, OA боиси реаксияи назарраси биотикӣ мегардад, ҳатто вақте ки суръати тағирот нисбат ба суръати ҳозираи партовҳои карбон хеле сусттар аст. Аммо, азбаски он хеле сусттар буд, "оянда дар таърихи эволютсионии аксари организмҳои муосир қаламрави номаълум аст."

Ҳамин тариқ, ин ҳодисаи антропогении OA ба осонӣ ба PETM таъсир мерасонад. ВА, мо бояд интизор шавем, ки тағирот дар чӣ гуна тағирот рух медиҳад, зеро мо системаро хеле халалдор кардаем. Тарҷума: Интизор шавед, ки ҳайрон шавед.

Вокуниши экосистема ва намудҳо

Кислотаи уқёнус ва тағирёбии ҳарорати ҳарду дуоксиди карбон (CO2) ҳамчун ронанда доранд. Ва, дар ҳоле ки онҳо метавонанд мутақобила кунанд, онҳо дар баробари кор намекунанд. Тағйирот дар рН хаттӣ буда, инҳирофҳои камтар доранд ва дар фазоҳои гуногуни ҷуғрофӣ якхелатаранд. Ҳарорат хеле тағйирёбанда аст, бо инҳирофҳои васеъ ва аз ҷиҳати фазоӣ хеле тағйирёбанда аст.

Ҳарорат омили асосии тағирёбии уқёнус мебошад. Ҳамин тариқ, тааҷҷубовар нест, ки тағирот боиси тағирёбии тақсимоти намудҳо мегардад, ки онҳо метавонанд мутобиқ шаванд. Ва мо бояд дар хотир дошта бошем, ки ҳама намудҳо ба қобилияти мутобиқшавӣ маҳдудият доранд. Албатта, баъзе намудҳо нисбат ба дигарон ҳассостар боқӣ мемонанд, зеро онҳо ҳудуди тангтари ҳарорат доранд, ки дар он нашъунамо меёбанд. Ва, мисли дигар омилҳои стресс, шадиди ҳарорат ҳассосиятро ба таъсири CO2 баланд мекунад.

Роҳ чунин ба назар мерасад:

Партобҳои CO2 → OA → таъсири биофизикй → аз даст додани хидматҳои экосистема (масалан, харсанг мемирад ва дигар шиддати тӯфонро қатъ намекунад) → таъсири социалию иктисодй (вақте ки тӯфон пирами шаҳрро берун мекунад)

Ҳамзамон қайд кардан лозим аст, ки талабот ба хидматрасонии экосистема бо афзоиши аҳолӣ ва афзоиши даромад (сарват) меафзояд.

Барои дидани таъсирот, олимон сенарияҳои гуногуни кам кардани таъсирро (суръатҳои гуногуни тағирёбии рН) дар муқоиса бо нигоҳ доштани ҳолати кво, ки хатар доранд:

Содда шудани гуногунрангӣ (то 40%) ва ба ин васила паст шудани сифати экосистема
Ба фаровонй таъсири кам ё тамоман нест
Андозаи миёнаи навъҳои гуногун 50% кам мешавад
ОА боиси дур шудан аз бартарияти калсификаторҳо мегардад (организмҳое, ки сохторашон аз маводи калсий иборат аст):

Умед барои зинда мондани марҷонҳо, ки комилан аз об дар як рН муайян вобастаанд, вуҷуд надорад (ва барои марҷонҳои оби хунук, ҳарорати гармтар мушкилотро боз ҳам шадидтар мекунад);
Гастроподҳо (ҳалӯсакҳои тунукпӯсти баҳрӣ) аз моллюскҳо ҳассостарин мебошанд;
Ба устухонҳои экзоскелети обӣ, аз ҷумла намудҳои гуногуни моллюскҳо, харчангҳо ва эхинодермҳо (фикр кунед, моллюскҳо, харчангҳо ва кирмакҳо) таъсири калон дорад.
Дар доираи ин категорияи намудҳо, буғумподагҳо (масалан майгуҳо) он қадар бад нестанд, аммо аломати равшани коҳиши онҳо вуҷуд дорад.

Ҳайвоноти дигари бесутунмӯҳра зудтар мутобиқ мешаванд (масалан, медуза ё кирмҳо)
Моҳӣ, на он қадар зиёд ва моҳӣ низ метавонад ҷои муҳоҷират надошта бошад (масалан дар SE Австралия)
Баъзе комёбиҳо барои растаниҳои баҳрӣ, ки метавонанд бо истеъмоли CO2 рушд кунанд
Баъзе эволютсияҳо метавонанд дар миқёси нисбатан кӯтоҳ ба амал оянд, ки ин маънои умедро дорад
Наҷотдиҳии эволютсионалӣ аз ҷониби намудҳои камтар ҳассос ё популятсияҳо дар дохили намудҳо аз тағирёбии генетикӣ барои таҳаммулпазирии рН (мо инро аз таҷрибаҳои селексионерӣ дида метавонем; ё аз мутатсияҳои нав (ки нодир))

Ҳамин тавр, саволи асосӣ боқӣ мемонад: Кадом намудҳо ба ОА таъсир мерасонанд? Мо дар бораи ҷавоб фикри хуб дорем: дупаҳлӯҳо, харчангҳо, даррандаҳои калсификаторҳо ва умуман даррандаҳои болоӣ. Тасаввур кардан душвор нест, ки оқибатҳои молиявӣ танҳо барои саноати моллюскҳо, маҳсулоти баҳрӣ ва сайёҳии ғаввосӣ то чӣ андоза ҷиддӣ хоҳанд буд, камтар аз дигарон дар шабакаи таъминкунандагон ва хидматрасонӣ. Ва дар баробари бузургии мушкилот, диққат додан ба роҳҳои ҳалли мушкилот метавонад душвор бошад.

Ҷавоби мо бояд чӣ гуна бошад

Баландшавии CO2 сабаби аслии (беморӣ) аст [аммо ба монанди тамокукашӣ, даст кашидан аз тамокукаш хеле душвор аст]

Мо бояд аломатҳоро табобат кунем (фишори баланди хун, эмфизема)
Мо бояд стрессҳои дигарро кам кунем [нӯшидан ва аз ҳад зиёд хӯрдан]

Коҳиши манбаъҳои кислоташавии уқёнусҳо кӯшишҳои устувори кам кардани манбаъҳоро ҳам дар миқёси ҷаҳонӣ ва ҳам дар сатҳи маҳаллӣ талаб мекунад. Партобҳои глобалии гази карбон омили бузургтарини оксидшавии уқёнусҳо дар миқёси уқёнуси ҷаҳонӣ мебошанд, аз ин рӯ мо бояд онҳоро кам кунем. Иловаҳои маҳаллии нитроген ва карбон аз манбаъҳои нуқта, манбаъҳои ғайринақдӣ ва манбаҳои табиӣ метавонанд таъсири кислотаи уқёнусро тавассути фароҳам овардани шароите, ки коҳиши рН-ро боз ҳам суръат мебахшанд, бадтар кунанд. Паҳншавии ифлосшавии маҳаллии ҳаво (махсусан гази карбон, нитроген ва оксиди сулфур) метавонад ба паст шудани сатҳи рН ва кислотаҳо мусоидат кунад. Амали маҳаллӣ метавонад ба суст шудани суръати кислота мусоидат кунад. Ҳамин тавр, мо бояд равандҳои асосии антропогенӣ ва табииро муайян кунем, ки ба кислотаҳо мусоидат мекунанд.

Дар зер вазифаҳои афзалиятнок ва ояндаи наздик барои ҳалли оксидшавии уқёнус мебошанд.

1. Ба зудӣ ва ба таври назаррас коҳиш додани партовҳои глобалии гази карбон барои коҳиш додан ва баргардонидани кислотаҳо дар уқёнусҳои мо.
2. Маҳдуд кардани партовҳои маводи ғизоӣ, ки ба обҳои баҳрӣ аз системаҳои канализатсияи хурду калон дар маҳалҳо, иншооти партовҳои коммуналӣ ва кишоварзӣ ворид мешаванд, ба ин васила маҳдуд кардани омилҳои стресс дар ҳаёти уқёнусҳо барои дастгирии мутобиқшавӣ ва зинда мондан.
3. Татбиқи мониторинги самарабахши оби тоза ва таҷрибаҳои беҳтарини идоракунӣ, инчунин аз нав дида баромадани стандартҳои мавҷудаи сифати об ва/ё қабули нави сифати об барои мувофиқ кардани онҳо ба туршшавии уқёнусҳо.
4. Тадқиқи парвариши селективӣ барои таҳаммулпазирии кислотаҳо дар уқёнусҳо дар моллюсҳо ва дигар намудҳои осебпазири баҳр.
5. Муайян, назорат ва идора кардани обҳои баҳрӣ ва намудҳо дар паноҳгоҳҳои эҳтимолӣ аз кислоташавии уқёнусҳо, то онҳо тавонанд ба фишорҳои ҳамзамон тоб оранд.
6. Фаҳмидани робитаи байни тағирёбандаҳои кимиёи об ва истеҳсоли моллюсҳо ва зинда мондан дар инкубаторҳо ва муҳити табиӣ, мусоидат ба ҳамкориҳои байни олимон, менеҷерҳо ва парваришкунандагони моллюсҳо. Ва иқтидори огоҳӣ ва вокуниши фавқулоддаро таъсис диҳед, вақте ки мониторинг нишон медиҳад, ки афзоиши сатҳи оби пасти рН, ки ба муҳити ҳассос ё саноати моллюс таҳдид мекунад.
7. Барқарор кардани алафҳои баҳрӣ, мангровҳо, алафҳои ботлоқ ва ғ., ки карбонҳои ҳалшударо дар обҳои баҳрӣ мегиранд ва ислоҳ мекунанд ва ба таври маҳаллӣ тағирёбии рН-и он обҳои баҳриро пешгирӣ мекунанд (ё суст)
8. Омӯзиши аҳолӣ дар бораи мушкилоти кислоташавии уқёнусҳо ва оқибатҳои он барои экосистемаҳои баҳр, иқтисодиёт ва фарҳангҳо

Хушхабар он аст, ки дар хамаи ин сохахо пешравй ба даст оварда мешавад. Дар саросари ҷаҳон, даҳҳо ҳазор одамон барои коҳиш додани партовҳои газҳои гулхонаӣ (аз ҷумла CO2) дар сатҳи байналмилалӣ, миллӣ ва маҳаллӣ кор мекунанд (Банди 1). Ва, дар ИМА, банди 8 диққати аввалиндараҷаи эътилофи созмонҳои ғайридавлатӣ мебошад, ки аз ҷониби дӯстони мо дар Океан Консерванси ҳамоҳанг карда мешаванд. Барои банди 7, мизбони TOF чидду чахди худи мо барои баркарор намудани маргзорхои зарардида. Аммо, дар як таҳияи ҳаяҷонбахш барои бандҳои 2-7, мо бо тасмимгирандагони асосии давлатӣ дар чаҳор иёлоти соҳилӣ барои таҳия, мубодила ва ҷорӣ кардани қонунҳое, ки барои ҳалли ОА пешбинӣ шудаанд, кор мекунем. Таъсири мавҷудаи кислоташавии уқёнус ба моллюсҳо ва дигар ҳайвоноти баҳрӣ дар обҳои соҳилии Вашингтон ва Орегон дар як қатор роҳҳо илҳом бахшиданд.

Ҳама баромадкунандагон дар конфронс возеҳ гуфтанд, ки маълумоти бештар лозим аст - махсусан дар бораи он, ки дар куҷо рН зуд тағйир меёбад, кадом намудҳо метавонанд рушд кунанд, зинда монад ё мутобиқ шаванд ва стратегияҳои маҳаллӣ ва минтақавӣ, ки кор мекунанд. Дар баробари ин, дарси барҷаста ин буд, ки гарчанде ки мо ҳама чизеро, ки дар бораи кислоташавии уқёнус донистан намехоҳем, намедонем, мо метавонем ва бояд барои кам кардани таъсири он чораҳо андешем. Мо бо донорҳо, мушовирон ва дигар аъзоёни ҷомеаи TOF барои дастгирии ҳалли масъалаҳо кор карданро идома медиҳем.