มหาสมุทรกำลังทุกข์ทรมานจาก Hypercapnia

ฉันใช้เวลาช่วงต้นเดือนพฤษภาคมใน Van Diemen's Land อาณานิคมทัณฑสถานซึ่งก่อตั้งโดยบริเตนใหญ่ในปี 1803 ปัจจุบัน เป็นที่รู้จักกันในชื่อแทสเมเนีย ซึ่งเป็นหนึ่งในหกอาณานิคมดั้งเดิมที่กลายมาเป็นรัฐในออสเตรเลียสมัยใหม่ อย่างที่คุณคิด ประวัติของสถานที่นี้มืดมนและน่าวิตกกังวลมาก ผลที่ตามมา ดูเหมือนว่าเป็นสถานที่ที่เหมาะสมในการพบปะและพูดคุยเกี่ยวกับความกลัวที่กัดกิน โรคระบาดที่น่ากลัวที่รู้จักกันในนามของกรดในมหาสมุทร

นักวิทยาศาสตร์ 330 คนจากทั่วโลกมารวมตัวกันที่มหาสมุทรสี่ปีในการประชุมวิชาการโลกที่มี CO2 สูง ซึ่งจัดขึ้นที่โฮบาร์ต เมืองหลวงของแทสเมเนีย ตั้งแต่วันที่ 3 พฤษภาคมถึง 6 พฤษภาคม โดยพื้นฐานแล้ว การสนทนาเกี่ยวกับระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงในชั้นบรรยากาศของโลกและในชั้นบรรยากาศของโลก ผลกระทบต่อมหาสมุทรเป็นการสนทนาเกี่ยวกับการทำให้เป็นกรดของมหาสมุทร  ค่า pH ในพื้นหลังของมหาสมุทรลดลง—และสามารถวัดผลกระทบได้ทุกที่ ในการประชุมสัมมนา นักวิทยาศาสตร์ได้นำเสนอผลงาน 218 ชิ้นและแบ่งปันโปสเตอร์ 109 ชิ้นเพื่ออธิบายสิ่งที่ทราบเกี่ยวกับการทำให้เป็นกรดของมหาสมุทร รวมถึงสิ่งที่ได้รับการเรียนรู้เกี่ยวกับปฏิกิริยาสะสมกับตัวสร้างความเครียดในมหาสมุทรอื่นๆ

ความเป็นกรดของมหาสมุทรเพิ่มขึ้นประมาณ 30% ในเวลาน้อยกว่า 100 ปี

นี่เป็นการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุดในรอบ 300 ล้านปี และเร็วกว่าเหตุการณ์ที่ทำให้เป็นกรดอย่างรวดเร็วครั้งล่าสุดถึง 20 เท่า ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 56 ล้านปีก่อนในช่วง Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) การเปลี่ยนแปลงช้าทำให้สามารถปรับตัวได้ การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไม่ได้ให้เวลาหรือพื้นที่สำหรับการปรับตัวหรือวิวัฒนาการทางชีววิทยาของระบบนิเวศและสปีชีส์ หรือชุมชนมนุษย์ที่ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของระบบนิเวศเหล่านั้น

นี่เป็นมหาสมุทรครั้งที่สี่ในการประชุมวิชาการโลกที่มี CO2 สูง นับตั้งแต่การประชุมครั้งแรกในปี 2000 การประชุมสัมมนามีความคืบหน้าจากการชุมนุมเพื่อแบ่งปันวิทยาศาสตร์ในยุคแรก ๆ เกี่ยวกับอะไรและที่ใดที่ทำให้มหาสมุทรกลายเป็นกรด ตอนนี้ การรวบรวมยืนยันหลักฐานที่ครบกำหนดเกี่ยวกับพื้นฐานของเคมีที่เปลี่ยนแปลงของมหาสมุทร แต่มุ่งเน้นไปที่การประเมินและคาดการณ์ผลกระทบทางนิเวศวิทยาและสังคมที่ซับซ้อนมากกว่า ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทร ขณะนี้เรากำลังพิจารณาผลกระทบทางสรีรวิทยาและพฤติกรรมของการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรต่อสิ่งมีชีวิต ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผลกระทบเหล่านี้กับแรงกดดันในมหาสมุทรอื่นๆ และผลกระทบเหล่านี้เปลี่ยนแปลงระบบนิเวศและส่งผลต่อความหลากหลายและโครงสร้างชุมชนอย่างไร ในแหล่งที่อยู่อาศัยของมหาสมุทร

ฉันถือว่าการประชุมครั้งนี้เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่น่าทึ่งที่สุดของความร่วมมือเพื่อตอบสนองต่อวิกฤตที่ฉันได้รับสิทธิพิเศษเข้าร่วม การประชุมเต็มไปด้วยความสนิทสนมกันและการทำงานร่วมกัน อาจเนื่องมาจากการมีส่วนร่วมของเยาวชนหญิงและชายจำนวนมากในภาคสนาม การประชุมครั้งนี้เป็นเรื่องผิดปกติเช่นกันเนื่องจากมีผู้หญิงจำนวนมากทำหน้าที่เป็นผู้นำและปรากฏในบัญชีรายชื่อของผู้พูด ฉันคิดว่ากรณีนี้อาจเกิดขึ้นได้ว่าผลที่ได้คือความก้าวหน้าอย่างทวีคูณในด้านวิทยาศาสตร์และความเข้าใจเกี่ยวกับหายนะที่กำลังเกิดขึ้นนี้ นักวิทยาศาสตร์ยืนเคียงบ่าเคียงไหล่กันและเร่งสร้างความเข้าใจในระดับโลกผ่านการทำงานร่วมกัน ลดการต่อสู้แย่งชิงพื้นที่ การแข่งขัน และการแสดงอัตตา

น่าเศร้าที่ความรู้สึกดีๆ ที่เกิดขึ้นจากความสนิทสนมกันและการมีส่วนร่วมอย่างมีนัยสำคัญของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์นั้นตรงกันข้ามกับข่าวที่น่าหดหู่ใจ นักวิทยาศาสตร์ของเรากำลังยืนยันว่ามนุษยชาติกำลังเผชิญกับหายนะครั้งใหญ่

เป็นกรดของมหาสมุทร

1. เป็นผลมาจากการใส่คาร์บอน 10 กิกะตันลงในมหาสมุทรในแต่ละปี

2. มีความแปรปรวนของการหายใจตามฤดูกาลและเชิงพื้นที่เช่นเดียวกับการสังเคราะห์ด้วยแสง

3. เปลี่ยนแปลงความสามารถของมหาสมุทรในการสร้างออกซิเจน

4. กดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของสัตว์ทะเลหลายชนิด

5. เพิ่มค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพื่อสร้างเปลือกหอยและโครงสร้างแนวปะการัง

6. เปลี่ยนการส่งสัญญาณเสียงในน้ำ

7. ส่งผลต่อการดมกลิ่นที่ช่วยให้สัตว์สามารถหาเหยื่อ ป้องกันตัวเอง และเอาตัวรอดได้

8. ลดทั้งคุณภาพและแม้แต่รสชาติของอาหาร เนื่องจากปฏิกิริยาที่ก่อให้เกิดสารประกอบที่เป็นพิษมากขึ้น

9. ทำให้โซนที่เป็นพิษรุนแรงขึ้นและผลที่ตามมาของกิจกรรมของมนุษย์

ความเป็นกรดของมหาสมุทรและภาวะโลกร้อนจะดำเนินไปพร้อมกับแรงกดดันจากมนุษย์อื่นๆ เรายังคงเริ่มเข้าใจว่าการโต้ตอบที่อาจเกิดขึ้นจะมีลักษณะอย่างไร ตัวอย่างเช่น เป็นที่ทราบกันดีว่าปฏิสัมพันธ์ของภาวะขาดออกซิเจนและการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรทำให้การลดออกซิเจนในน่านน้ำชายฝั่งแย่ลง

ในขณะที่การทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรเป็นปัญหาระดับโลก การดำรงชีวิตของชายฝั่งจะได้รับผลกระทบในทางลบจากการทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ดังนั้นข้อมูลในท้องถิ่นจึงเป็นสิ่งจำเป็นในการกำหนดและแจ้งการปรับตัวในท้องถิ่น การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลในท้องถิ่นช่วยให้เราสามารถปรับปรุงความสามารถของเราในการทำนายการเปลี่ยนแปลงของมหาสมุทรในระดับต่างๆ จากนั้นปรับโครงสร้างการจัดการและนโยบายเพื่อจัดการกับแรงกดดันในท้องถิ่นที่อาจทำให้ผลที่ตามมาของ pH ต่ำลง

มีความท้าทายอย่างมากในการสังเกตความเป็นกรดของมหาสมุทร: ความแปรปรวนของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในเวลาและพื้นที่ ซึ่งสามารถรวมกับความเครียดหลายตัวและส่งผลให้เกิดการวินิจฉัยที่เป็นไปได้หลายอย่าง เมื่อเรารวมตัวขับเคลื่อนหลายๆ ตัวเข้าด้วยกัน และทำการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนเพื่อพิจารณาว่าพวกมันสะสมและโต้ตอบกันอย่างไร เรารู้ว่าจุดเปลี่ยน (การจุดชนวนของการสูญพันธุ์) มีความเป็นไปได้สูงที่จะอยู่เหนือความแปรปรวนปกติ และเร็วกว่าความสามารถในการวิวัฒนาการสำหรับตัวอื่นๆ อีกบางตัว สิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน ดังนั้น ปัจจัยกดดันที่มากขึ้นหมายถึงความเสี่ยงที่ระบบนิเวศจะพังทลายมากขึ้น เนื่องจากเส้นโค้งประสิทธิภาพการอยู่รอดของสปีชีส์ไม่ได้เป็นเชิงเส้น ทฤษฎีทางนิเวศวิทยาและพิษวิทยาเชิงนิเวศจึงมีความจำเป็น

ดังนั้น การสังเกตความเป็นกรดในมหาสมุทรจึงต้องออกแบบมาเพื่อบูรณาการความซับซ้อนของวิทยาศาสตร์ ปัจจัยขับเคลื่อนที่หลากหลาย ความแปรปรวนเชิงพื้นที่ และความจำเป็นสำหรับอนุกรมเวลาเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ถูกต้อง การทดลองหลายมิติ (การดูอุณหภูมิ ออกซิเจน ค่า pH ฯลฯ) ที่มีพลังในการทำนายมากกว่าควรได้รับการสนับสนุนจากความต้องการเร่งด่วนเพื่อความเข้าใจที่มากขึ้น

การตรวจสอบแบบขยายจะยืนยันด้วยว่าการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเร็วกว่าที่วิทยาศาสตร์จะสามารถนำมาใช้อย่างเต็มที่เพื่อทำความเข้าใจทั้งการเปลี่ยนแปลงและผลกระทบต่อระบบท้องถิ่นและภูมิภาค ดังนั้น เราต้องยอมรับความจริงที่ว่าเรากำลังจะทำการตัดสินใจภายใต้ความไม่แน่นอน ในขณะเดียวกัน ข่าวดีก็คือ (ไม่ต้องเสียใจ) แนวทางการคืนสภาพสามารถเป็นกรอบสำหรับกำหนดแนวทางปฏิบัติต่อผลกระทบเชิงลบทางชีวภาพและระบบนิเวศของกรดในมหาสมุทร สิ่งนี้ต้องการการคิดเชิงระบบในแง่ที่ว่าเราสามารถกำหนดเป้าหมายตัวกระตุ้นและตัวเร่งที่รู้จักได้ ในขณะเดียวกันก็เพิ่มตัวลดที่รู้จักและการตอบสนองที่ปรับเปลี่ยนได้ เราจำเป็นต้องกระตุ้นการสร้างความสามารถในการปรับตัวในท้องถิ่น จึงสร้างวัฒนธรรมแห่งการปรับตัว วัฒนธรรมที่ส่งเสริมความร่วมมือในการออกแบบนโยบาย สร้างเงื่อนไขที่สนับสนุนการปรับตัวในเชิงบวก และค้นหาสิ่งจูงใจที่เหมาะสม

เราทราบดีว่าเหตุการณ์ที่รุนแรงสามารถสร้างแรงจูงใจดังกล่าวสำหรับความร่วมมือด้านทุนทางสังคมและจริยธรรมของชุมชนในเชิงบวก เราเห็นแล้วว่าการทำให้มหาสมุทรเป็นกรดเป็นหายนะที่ผลักดันการกำกับดูแลตนเองของชุมชน เชื่อมโยงกับความร่วมมือ ทำให้สภาพสังคมและจริยธรรมของชุมชนปรับตัวได้ ในสหรัฐอเมริกา เรามีตัวอย่างมากมายของการตอบสนองต่อภาวะกรดในมหาสมุทรที่นักวิทยาศาสตร์และผู้กำหนดนโยบายในระดับรัฐแจ้งให้ทราบ และเรากำลังพยายามให้ได้มากกว่านี้

เป็นตัวอย่างหนึ่งของกลยุทธ์การปรับตัวแบบร่วมมือที่เฉพาะเจาะจง มีการจัดการกับความท้าทายของภาวะขาดออกซิเจนที่มนุษย์ขับเคลื่อนโดยการจัดการกับแหล่งที่มาของสารอาหารบนบกและสารมลพิษอินทรีย์ กิจกรรมดังกล่าวลดการเสริมคุณค่าสารอาหาร ซึ่งส่งเสริมการลดออกซิเจนในการหายใจทางชีวภาพในระดับสูง) เรายังสามารถดึงคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินออกจากน่านน้ำชายฝั่งได้ด้วย ปลูกและอนุรักษ์ทุ่งหญ้าทะเล ป่าชายเลน และพืชบึงน้ำเค็ม  กิจกรรมทั้งสองนี้สามารถปรับปรุงคุณภาพน้ำในท้องถิ่นเพื่อสร้างความยืดหยุ่นของระบบโดยรวม ในขณะที่ให้ประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมายสำหรับทั้งการดำรงชีวิตของชายฝั่งและสุขภาพของมหาสมุทร

เราสามารถทำอะไรได้อีก? เราสามารถป้องกันและเชิงรุกได้ในเวลาเดียวกัน เกาะในมหาสมุทรแปซิฟิกและรัฐในมหาสมุทรได้รับการสนับสนุนในความพยายามที่จะลดมลพิษและการประมงเกินขนาด สำหรับเรื่องนั้น ศักยภาพในการทำให้มหาสมุทรเป็นกรดที่จะส่งผลเสียต่อการผลิตขั้นต้นในอนาคตของมหาสมุทรจำเป็นต้องรวมอยู่ในนโยบายการประมงแห่งชาติของเราเมื่อวานนี้

เรามีความจำเป็นทางศีลธรรม ระบบนิเวศ และเศรษฐกิจในการลดการปล่อย CO2 ให้เร็วที่สุดเท่าที่จะทำได้

สิ่งมีชีวิตและผู้คนต้องพึ่งพามหาสมุทรที่สมบูรณ์ และผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์ในมหาสมุทรได้ก่อให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อชีวิตภายใน ผู้คนก็ตกเป็นเหยื่อของการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศที่เรากำลังสร้างขึ้นมากขึ้นเรื่อยๆ

โลกเรา CO2 สูงอยู่แล้ว hในไม่ช้า  

นักวิทยาศาสตร์เห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับผลร้ายของการทำให้น้ำทะเลเป็นกรดอย่างต่อเนื่อง พวกเขาเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับหลักฐานที่สนับสนุนความเป็นไปได้ที่ผลกระทบด้านลบจะรุนแรงขึ้นจากความเครียดที่เกิดขึ้นพร้อมกันจากกิจกรรมของมนุษย์ มีข้อตกลงว่ามีขั้นตอนที่สามารถดำเนินการได้ในทุกระดับที่ส่งเสริมความยืดหยุ่นและการปรับตัว 

ในระยะสั้นวิทยาศาสตร์อยู่ที่นั่น และเราจำเป็นต้องขยายการตรวจสอบของเราเพื่อให้เราสามารถแจ้งการตัดสินใจในท้องถิ่นได้ แต่เรารู้ว่าเราต้องทำอะไร เราแค่ต้องหาเจตจำนงทางการเมืองให้เจอ