Đại dương đang bị chứng Hypercapnia

Tôi đã trải qua đầu tháng 1803 ở Van Diemen's Land, một thuộc địa hình sự do Vương quốc Anh thành lập vào năm XNUMX. Ngày nay, nó được gọi là Tasmania, một trong sáu thuộc địa ban đầu đã trở thành một tiểu bang ở Úc hiện đại. Như bạn có thể tưởng tượng, lịch sử của nơi này là đen tối và rất đáng lo ngại. Kết quả là, đây dường như là một nơi thích hợp để gặp gỡ và nói về nỗi sợ hãi đang gặm nhấm, một bệnh dịch khủng khiếp được gọi là axit hóa đại dương.

330 nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới đã tập trung cho Đại dương bốn năm một lần trong Hội nghị chuyên đề về thế giới CO2 cao, được tổ chức tại thủ đô Hobart của Tasmania, từ ngày 3 tháng 6 đến ngày XNUMX tháng XNUMX. Về cơ bản, cuộc trò chuyện về mức độ cao của carbon dioxide trong bầu khí quyển của trái đất và của nó ảnh hưởng đến đại dương là một cuộc trò chuyện về axit hóa đại dương.  Độ pH nền của đại dương đang giảm xuống—và các tác động có thể được đo lường ở mọi nơi. Tại hội nghị chuyên đề, các nhà khoa học đã có 218 bài thuyết trình và chia sẻ 109 áp phích để giải thích những gì đã biết về quá trình axit hóa đại dương, cũng như những gì đang được tìm hiểu về sự tương tác tích lũy của nó với các tác nhân gây căng thẳng khác cho đại dương.

Độ axit của đại dương đã tăng khoảng 30% trong vòng chưa đầy 100 năm.

Đây là mức tăng nhanh nhất trong 300 triệu năm qua; và nhanh hơn 20 lần so với sự kiện axit hóa nhanh gần đây nhất, diễn ra cách đây 56 triệu năm trong Thế cực đại nhiệt Paleocene-Eocene (PETM). Thay đổi chậm cho phép thích ứng. Sự thay đổi nhanh chóng không cho thời gian hoặc không gian để thích nghi hoặc tiến hóa sinh học của các hệ sinh thái và các loài, cũng như các cộng đồng người phụ thuộc vào sức khỏe của các hệ sinh thái đó.

Đây là Đại dương thứ tư trong Hội nghị chuyên đề Thế giới về CO2 cao. Kể từ cuộc họp đầu tiên vào năm 2000, hội nghị chuyên đề đã phát triển từ một cuộc tụ họp để chia sẻ khoa học ban đầu về quá trình axit hóa đại dương là gì và ở đâu. Giờ đây, cuộc thu thập tái khẳng định khối bằng chứng trưởng thành về những điều cơ bản của sự thay đổi hóa học của đại dương, nhưng tập trung nhiều hơn vào việc đánh giá và dự đoán các tác động xã hội và sinh thái phức tạp. Nhờ những tiến bộ nhanh chóng trong hiểu biết về quá trình axit hóa đại dương, chúng tôi hiện đang xem xét các tác động sinh lý và hành vi của quá trình axit hóa đại dương đối với các loài, sự tương tác giữa các tác động này với các tác nhân gây căng thẳng khác cho đại dương và cách thức những tác động này thay đổi hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sự đa dạng và cấu trúc cộng đồng. trong môi trường sống đại dương.

Tôi coi cuộc họp này là một trong những ví dụ đáng kinh ngạc nhất về sự hợp tác để đối phó với khủng hoảng mà tôi có vinh dự được tham dự. Các cuộc họp rất thân thiết và hợp tác—có lẽ là do có rất nhiều nam nữ thanh niên tham gia vào lĩnh vực này. Cuộc họp này cũng không bình thường vì có rất nhiều phụ nữ đóng vai trò lãnh đạo và xuất hiện trong danh sách của các diễn giả. Tôi nghĩ rằng một trường hợp có thể được thực hiện rằng kết quả là một tiến bộ theo cấp số nhân trong khoa học và sự hiểu biết về thảm họa đang diễn ra này. Các nhà khoa học đã kề vai sát cánh với nhau và tăng cường hiểu biết toàn cầu thông qua hợp tác, giảm thiểu các trận chiến trên sân cỏ, cạnh tranh và thể hiện cái tôi.

Đáng buồn thay, cảm giác tốt đẹp do tình bạn thân thiết và sự tham gia đáng kể của các nhà khoa học trẻ tạo ra lại trái ngược hoàn toàn với những tin tức đáng buồn. Các nhà khoa học của chúng tôi đang xác nhận rằng nhân loại đang phải đối mặt với một thảm họa có quy mô lớn.

Biển bị acid hóa

1. Là kết quả của việc đưa 10 tỷ tấn carbon vào đại dương mỗi năm

2. Có sự thay đổi hô hấp theo mùa và không gian cũng như quang hợp

3. Làm thay đổi khả năng tạo ra oxy của đại dương

4. Làm giảm phản ứng miễn dịch của nhiều loại động vật biển

5. Tăng chi phí năng lượng để hình thành cấu trúc vỏ sò và rạn san hô

6. Thay đổi truyền âm thanh trong nước

7. Ảnh hưởng đến các tín hiệu khứu giác cho phép động vật tìm con mồi, tự vệ và sống sót

8. Làm giảm cả chất lượng và thậm chí cả hương vị của thực phẩm do các tương tác tạo ra nhiều hợp chất độc hại hơn

9. Làm trầm trọng thêm các vùng thiếu oxy và các hậu quả khác do hoạt động của con người

Axit hóa đại dương và sự nóng lên toàn cầu sẽ hoạt động cùng với các yếu tố gây căng thẳng do con người gây ra. Chúng tôi vẫn đang bắt đầu hiểu những tương tác tiềm năng sẽ như thế nào. Ví dụ, người ta đã xác định rằng sự tương tác giữa tình trạng thiếu oxy và axit hóa đại dương làm cho quá trình khử oxy của vùng nước ven biển trở nên tồi tệ hơn.

Trong khi axit hóa đại dương là một vấn đề toàn cầu, sinh kế ven biển sẽ bị ảnh hưởng xấu bởi quá trình axit hóa đại dương và biến đổi khí hậu, do đó cần có dữ liệu địa phương để xác định và cung cấp thông tin thích ứng cho địa phương. Việc thu thập và phân tích dữ liệu cục bộ cho phép chúng tôi cải thiện khả năng dự đoán sự thay đổi của đại dương ở nhiều quy mô, sau đó điều chỉnh cấu trúc quản lý và chính sách để giải quyết các yếu tố gây căng thẳng cục bộ có thể làm trầm trọng thêm hậu quả của việc giảm độ pH.

Có những thách thức lớn trong việc quan sát quá trình axit hóa đại dương: sự biến đổi của hóa học thay đổi theo thời gian và không gian, có thể kết hợp với nhiều yếu tố gây căng thẳng và dẫn đến nhiều chẩn đoán có thể xảy ra. Khi chúng tôi kết hợp nhiều trình điều khiển và thực hiện phân tích phức tạp để xác định cách chúng tích lũy và tương tác với nhau, chúng tôi biết điểm tới hạn (kích hoạt sự tuyệt chủng) rất có khả năng vượt quá khả năng biến đổi thông thường và nhanh hơn khả năng tiến hóa đối với một số yếu tố khác. sinh vật phức tạp. Do đó, nhiều yếu tố gây căng thẳng hơn có nghĩa là nhiều nguy cơ sụp đổ hệ sinh thái hơn. Bởi vì các đường cong hiệu suất sống sót của loài không phải là tuyến tính, nên cả hai lý thuyết sinh thái và độc học sinh thái đều cần thiết.

Do đó, việc quan sát quá trình axit hóa đại dương phải được thiết kế để tích hợp sự phức tạp của khoa học, nhiều trình điều khiển, sự thay đổi không gian và nhu cầu về chuỗi thời gian để có được sự hiểu biết chính xác. Các thí nghiệm đa chiều (xem xét nhiệt độ, oxy, pH, v.v.) có nhiều khả năng dự đoán hơn nên được ưu tiên vì nhu cầu cấp thiết để hiểu rõ hơn.

Giám sát mở rộng cũng sẽ khẳng định rằng sự thay đổi đang diễn ra nhanh hơn mức khoa học có thể áp dụng đầy đủ để hiểu cả sự thay đổi và tác động của nó đối với các hệ thống địa phương và khu vực. Vì vậy, chúng ta phải chấp nhận thực tế là chúng ta sẽ đưa ra quyết định trong điều kiện không chắc chắn. Trong khi đó, tin tốt là cách tiếp cận khả năng phục hồi (không hối tiếc) có thể là khuôn khổ để định hình các phản ứng thực tế đối với các tác động sinh học và sinh thái tiêu cực của quá trình axit hóa đại dương. Điều này đòi hỏi các hệ thống phải suy nghĩ theo nghĩa là chúng ta có thể nhắm mục tiêu các yếu tố làm trầm trọng thêm và tăng tốc đã biết, đồng thời tăng cường các yếu tố giảm nhẹ đã biết và các phản ứng thích ứng. Chúng ta cần kích hoạt việc xây dựng năng lực thích ứng của địa phương; do đó xây dựng một nền văn hóa thích ứng. Một nền văn hóa thúc đẩy sự hợp tác trong việc thiết kế chính sách, tạo ra các điều kiện thuận lợi cho sự thích ứng tích cực và tìm ra các biện pháp khuyến khích phù hợp.

Chúng tôi biết các sự kiện cực đoan có thể tạo ra những khuyến khích như vậy đối với hợp tác vốn xã hội và đạo đức cộng đồng tích cực. Chúng ta có thể thấy rằng axit hóa đại dương là một thảm họa đang thúc đẩy sự tự quản của cộng đồng, gắn liền với sự hợp tác, tạo điều kiện cho các điều kiện xã hội và đạo đức cộng đồng thích ứng. Tại Hoa Kỳ, chúng tôi có nhiều ví dụ về các phản ứng đối với quá trình axit hóa đại dương do các nhà khoa học và nhà hoạch định chính sách ở cấp tiểu bang thông báo và chúng tôi đang cố gắng làm nhiều hơn nữa.

Như một ví dụ về chiến lược thích ứng hợp tác, cụ thể, đó là giải quyết thách thức về tình trạng thiếu oxy do con người gây ra bằng cách giải quyết các nguồn dinh dưỡng và chất ô nhiễm hữu cơ trên đất liền. Các hoạt động như vậy làm giảm sự phong phú chất dinh dưỡng, thúc đẩy quá trình khử oxy ở mức cao do hô hấp sinh học). Chúng ta cũng có thể chiết xuất carbon dioxide dư thừa từ vùng nước ven biển bằng cách trồng và bảo vệ thảm cỏ biển, rừng ngập mặn, cây ngập mặn.  Cả hai hoạt động này đều có thể nâng cao chất lượng nước địa phương trong nỗ lực xây dựng khả năng phục hồi tổng thể của hệ thống, đồng thời mang lại nhiều lợi ích khác cho cả sinh kế ven biển và sức khỏe đại dương.

Ta còn làm gì khác được nữa? Chúng ta có thể đề phòng và chủ động cùng một lúc. Các quốc đảo và đại dương ở Thái Bình Dương có thể được hỗ trợ trong nỗ lực giảm ô nhiễm và đánh bắt quá mức. Đối với vấn đề đó, khả năng axit hóa đại dương có tác động tiêu cực đến sản lượng chính của đại dương trong tương lai cần được đưa vào các chính sách nghề cá quốc gia của chúng ta ngày hôm qua.

Chúng ta có một mệnh lệnh về đạo đức, sinh thái và kinh tế để giảm lượng khí thải CO2 nhanh nhất có thể.

Sinh vật và con người phụ thuộc vào một đại dương khỏe mạnh, và tác động của các hoạt động của con người đối với đại dương đã gây ra tác hại đáng kể cho sự sống bên trong. Càng ngày, con người càng trở thành nạn nhân của sự thay đổi hệ sinh thái mà chúng ta đang tạo ra.

Thế giới CO2 cao của chúng ta đã hngay lập tức.  

Các nhà khoa học nhất trí về hậu quả nghiêm trọng của việc tiếp tục axit hóa nước biển. Họ đồng ý về bằng chứng ủng hộ khả năng các hậu quả tiêu cực sẽ trở nên trầm trọng hơn do các tác nhân gây căng thẳng đồng thời từ các hoạt động của con người. Có sự nhất trí rằng có những bước có thể được thực hiện ở mọi cấp độ nhằm thúc đẩy khả năng phục hồi và thích ứng. 

Nói tóm lại, khoa học là ở đó. Và chúng tôi cần mở rộng giám sát để có thể cung cấp thông tin cho quá trình ra quyết định của địa phương. Nhưng chúng tôi biết mình cần phải làm gì. Chúng ta chỉ cần tìm ra ý chí chính trị để làm như vậy.