Apaniyan Pataki: Awọn okun Acid ati Ohun ti A Gbọdọ Ṣe

nipa Mark J. Spalding, Aare ti The Ocean Foundation

Ose ti mo wà ni Monterey, California fun awọn Apejọ Kariaye 3rd lori Okun ni Agbaye CO2 giga kan, eyi ti o wà igbakana si awọn BLUE Òkun Film Festival ni hotẹẹli tókàn enu (sugbon ti o jẹ kan gbogbo miiran itan lati so fun). Ni apejọ apejọ naa, Mo darapọ mọ awọn ọgọọgọrun awọn olukopa miiran ni kikọ ẹkọ nipa ipo imọ lọwọlọwọ ati awọn solusan ti o ni agbara lati koju awọn ipa ti carbon dioxide ti o ga (CO2) lori ilera ti awọn okun wa ati igbesi aye laarin. A pe awọn abajade acidification okun nitori pH ti okun wa ti dinku ati nitorinaa diẹ sii ekikan, pẹlu ipalara ti o pọju si awọn eto okun bi a ti mọ wọn.

Acidification Ocean

Ipade 2012 High CO2 jẹ fifo nla lati ipade 2nd ni Monaco ni 2008. Lori awọn olukopa 500 ati awọn agbọrọsọ 146, ti o nsoju awọn orilẹ-ede 37, ni a pejọ lati jiroro lori awọn ọrọ ti o wa ni ọwọ. O pẹlu ifisi pataki akọkọ ti awọn ẹkọ-ọrọ-aje. Ati pe, lakoko ti idojukọ akọkọ tun wa lori awọn idahun oni-aye ti omi okun si acidification okun ati kini iyẹn tumọ si fun eto okun, gbogbo eniyan ni adehun pe imọ wa nipa awọn ipa ati awọn solusan ti o pọju ti ni ilọsiwaju pupọ ni ọdun mẹrin sẹhin.

Fun apakan mi, Mo joko ni iyalẹnu rapt bi onimọ-jinlẹ kan lẹhin omiiran fun itan-akọọlẹ ti imọ-jinlẹ ni ayika acidification okun (OA), alaye lori ipo lọwọlọwọ ti imọ imọ-jinlẹ nipa OA, ati awọn inkling akọkọ wa ti awọn pato nipa ilolupo ati awọn abajade eto-ọrọ aje ti okun igbona ti o jẹ ekikan diẹ sii ati pe o ni awọn ipele atẹgun kekere.

Gẹgẹbi Dokita Sam Dupont ti Ile-iṣẹ Sven Lovén fun Awọn imọ-jinlẹ Omi - Kristineberg, Sweden sọ pe:

Kini a mọ?

Ocean Acidification jẹ gidi
O n wa taara lati awọn itujade erogba wa
O n ṣẹlẹ ni iyara
Ipa jẹ daju
Awọn imukuro jẹ daju
O ti han tẹlẹ ninu awọn eto
Iyipada yoo ṣẹlẹ

Gbona, ekan ati mimi jẹ gbogbo awọn ami aisan ti arun kanna.

Paapa nigbati o ba ni idapo pẹlu awọn arun miiran, OA di irokeke nla kan.

A le nireti ọpọlọpọ iyipada, bakanna bi rere ati odi gbe awọn ipa.

Diẹ ninu awọn eya yoo paarọ ihuwasi labẹ OA.

A mọ to lati sise

A mọ pe iṣẹlẹ nla kan n bọ

A mọ bi a ṣe le ṣe idiwọ rẹ

A mọ ohun ti a ko mọ

A mọ ohun ti a nilo lati ṣe (ni imọ-jinlẹ)

A mọ ohun ti a yoo dojukọ (mu awọn solusan)

Ṣugbọn, o yẹ ki a mura silẹ fun awọn iyanilẹnu; a ti bẹ patapata perturbed awọn eto.

Dokita Dupont ti paade awọn asọye rẹ pẹlu fọto ti awọn ọmọ rẹ mejeeji pẹlu alaye gbolohun ọrọ ti o lagbara ati idaṣẹ meji:

Emi kii ṣe alaja, onimọ-jinlẹ ni mi. Ṣugbọn, Emi tun jẹ baba lodidi.

Alaye akọkọ ti o han gbangba pe ikojọpọ CO2 ninu okun le ni “awọn abajade ti ibi ti o le ṣe ajalu” ni a tẹjade ni ọdun 1974 (Whitfield, M. 1974. Ikojọpọ ti fosaili CO2 ni oju-aye ati ninu okun. Iseda 247: 523-525.). Ọdun mẹrin lẹhinna, ni ọdun 1978, ọna asopọ taara ti awọn epo fosaili si wiwa CO2 ninu okun ni a fi idi mulẹ. Laarin 1974 ati 1980, ọpọlọpọ awọn ijinlẹ bẹrẹ lati ṣe afihan iyipada gangan ni alkalinity okun. Ati, nikẹhin, ni ọdun 2004, iwoye ti acidification okun (OA) di itẹwọgba nipasẹ agbegbe ijinle sayensi ni gbogbogbo, ati pe akọkọ ti apejọ CO2 giga ti waye.

Ni orisun omi ti o tẹle, awọn agbateru omi oju omi ni ṣoki ni ipade ọdọọdun wọn ni Monterey, pẹlu irin-ajo aaye kan lati rii diẹ ninu iwadii gige ni Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI). Mo yẹ ki o ṣe akiyesi pe pupọ julọ wa ni lati ṣe iranti ohun ti iwọn pH tumọ si, botilẹjẹpe gbogbo eniyan dabi ẹni pe o ranti nipa lilo iwe litmus lati ṣe idanwo awọn olomi ni awọn ile-iwe imọ-jinlẹ ile-iwe arin. O da, awọn amoye ni o fẹ lati ṣalaye pe iwọn pH jẹ lati 0 si 14, pẹlu 7 jẹ didoju. Isalẹ pH, tumọ si alkalinity kekere, tabi acidity diẹ sii.

Ni aaye yii, o ti han gbangba pe iwulo akọkọ ni pH okun ti ṣe agbejade diẹ ninu awọn abajade ti o daju. A ni diẹ ninu awọn iwadi ijinle sayensi ti o gbagbọ, eyiti o sọ fun wa pe bi pH okun ṣe ṣubu, diẹ ninu awọn eya yoo ṣe rere, diẹ ninu awọn ti o ye, diẹ ninu awọn ti a rọpo, ati ọpọlọpọ awọn ti o ti parun (esi ti o ti ṣe yẹ ni isonu ti ipinsiyeleyele, ṣugbọn itọju biomass). Ipari nla yii jẹ abajade ti awọn adanwo lab, awọn adanwo ifihan aaye, awọn akiyesi ni awọn ipo CO2 giga nipa ti ara, ati awọn iwadii ti dojukọ awọn igbasilẹ fosaili lati awọn iṣẹlẹ OA iṣaaju ninu itan-akọọlẹ.

Ohun ti A Mọ lati Ti o ti kọja Ocean Acidification Events

Lakoko ti a le rii awọn ayipada ninu kemistri okun ati iwọn otutu oju omi okun lori 200 diẹ ninu awọn ọdun lati Iyika ile-iṣẹ, a nilo lati pada sẹhin ni akoko fun lafiwe iṣakoso (ṣugbọn ko jinna pupọ sẹhin). Nitorinaa akoko Pre-Cambrian (awọn 7/8s akọkọ ti itan-akọọlẹ ti ilẹ-aye) ti jẹ idanimọ bi afọwọṣe ti ilẹ-aye ti o dara nikan (ti ko ba si idi miiran ju iru eya ti o jọra) ati pẹlu awọn akoko diẹ pẹlu pH kekere. Awọn akoko iṣaaju wọnyi ni iriri iru agbaye CO2 giga pẹlu pH kekere, awọn ipele atẹgun kekere, ati awọn iwọn otutu oju omi igbona.

Sibẹsibẹ, ko si nkankan ninu igbasilẹ itan ti o dọgba wa lọwọlọwọ oṣuwọn ti ayipada pH tabi iwọn otutu.

Iṣẹlẹ acidification nla nla ti o kẹhin ni a mọ si PETM, tabi Paleocene–Eocene Thermal Maximum, eyiti o waye ni ọdun 55 ọdun sẹyin ati pe o jẹ afiwe wa ti o dara julọ. O ṣẹlẹ ni kiakia (eyiti o ju ọdun 2,000 lọ) o duro fun ọdun 50,000. A ni data to lagbara / ẹri fun rẹ - ati nitorinaa awọn onimo ijinlẹ sayensi lo o bi afọwọṣe ti o dara julọ ti o wa fun itusilẹ erogba nla.

Sibẹsibẹ, kii ṣe afọwọṣe pipe. A ṣe iwọn awọn idasilẹ wọnyi ni awọn petagrams. PgC jẹ awọn petagrams ti erogba: 1 petagram = 1015 giramu = 1 bilionu metric toonu. PETM duro fun akoko kan nigbati 3,000 PgC ti tu silẹ ni ẹgbẹrun ọdun diẹ. Ohun ti o ṣe pataki ni oṣuwọn iyipada ni awọn ọdun 270 sẹhin (iyika ile-iṣẹ), bi a ti fa 5,000 PgC ti erogba sinu oju-aye aye wa. Eyi tumọ si itusilẹ lẹhinna jẹ 1 PgC y-1 ni akawe si Iyika ile-iṣẹ, eyiti o jẹ 9 PgC y-1. Tabi, ti o ba jẹ eniyan ofin kariaye bi emi, eyi tumọ si otitọ pe ohun ti a ti ṣe ni o kan labẹ awọn ọdun mẹta ni Awọn akoko 10 buru ju ohun ti o fa awọn iṣẹlẹ iparun ni okun ni PETM.

Iṣẹlẹ acidification okun PETM fa awọn ayipada nla ninu awọn eto okun agbaye, pẹlu diẹ ninu awọn iparun. O yanilenu, imọ-jinlẹ tọka pe lapapọ biomass duro nipa paapaa, pẹlu awọn ododo dinoflagellate ati awọn iṣẹlẹ ti o jọra ti n ṣe aiṣedeede isonu ti awọn eya miiran. Ni apapọ, igbasilẹ imọ-aye fihan ọpọlọpọ awọn abajade: awọn ododo, awọn iparun, awọn iyipada, awọn iyipada calcification, ati dwarfism. Nitorinaa, OA nfa iṣesi biotic pataki paapaa nigba ti oṣuwọn iyipada lọra pupọ ju oṣuwọn erogba lọwọlọwọ wa ti itujade erogba. Ṣugbọn, nitori pe o lọra pupọ, “ọjọ iwaju jẹ agbegbe ti a ko ṣe afihan ninu itan-akọọlẹ itankalẹ ti ọpọlọpọ awọn ẹda ode oni.”

Nitorinaa, iṣẹlẹ OA anthropogenic yii yoo ni irọrun ga PETM ni ipa. ATI, o yẹ ki a nireti lati rii awọn ayipada ninu bawo ni iyipada ṣe waye nitori a ti dojuru eto naa. Translation: Reti lati yà.

Idahun ilolupo ati Eya

Okun acidification ati otutu iyipada mejeeji ni erogba oloro (CO2) bi awakọ. Ati pe, lakoko ti wọn le ṣe ajọṣepọ, wọn ko ṣiṣẹ ni afiwe. Awọn iyipada ninu pH jẹ laini laini diẹ sii, pẹlu awọn iyapa kekere, ati pe o jẹ isokan diẹ sii ni awọn aye agbegbe ti o yatọ. Iwọn otutu jẹ iyipada pupọ diẹ sii, pẹlu awọn iyapa nla, ati pe o jẹ oniyipada pupọ ni aaye.

Iwọn otutu jẹ oludari ti iyipada ninu okun. Nitorinaa, kii ṣe iyalẹnu pe iyipada nfa iyipada ni pinpin awọn eya si iwọn ti wọn le ṣe mu. Ati pe a ni lati ranti pe gbogbo awọn eya ni awọn opin si agbara aclimation. Nitoribẹẹ, diẹ ninu awọn eya wa ni itara diẹ sii ju awọn miiran nitori wọn ni awọn aala iwọn otutu ti o dinku ninu eyiti wọn ṣe rere. Ati, bii awọn aapọn miiran, awọn iwọn otutu iwọn otutu pọ si ifamọ si awọn ipa ti CO2 giga.

Ọna naa dabi eyi:

CO2 itujade → OA → ipa biophysical → isonu ti ilolupo awọn iṣẹ (fun apẹẹrẹ okun kan ku, ko si da awọn iji lile duro mọ) → awujo-aje ikolu (nigbati iji lile gba jade ni pier ilu)

Ṣe akiyesi ni akoko kanna, ibeere fun awọn iṣẹ ilolupo n dide pẹlu idagbasoke olugbe ati jijẹ owo-wiwọle (ọrọ).

Lati wo awọn ipa naa, awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ṣe ayẹwo ọpọlọpọ awọn oju iṣẹlẹ idinku (awọn iwọn oriṣiriṣi ti iyipada pH) ni akawe si mimu ipo iṣe ti o lewu:

Simplification ti oniruuru (to 40%), ati bayi idinku ti ilolupo didara
Nibẹ ni kekere tabi ko si ikolu lori opo
Iwọn apapọ ti awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi dinku nipasẹ 50%
OA n fa iyipada kuro ni agbara nipasẹ awọn oniṣiro (awọn oganisimu ti eto wọn jẹ ti ohun elo ti o da lori kalisiomu):

Ko si ireti fun iwalaaye ti awọn coral eyiti o gbẹkẹle omi patapata ni pH kan lati ye (ati fun awọn coral omi tutu, awọn iwọn otutu gbona yoo mu iṣoro naa pọ si);
Gastropods (awọn igbin okun tinrin) jẹ ifarabalẹ julọ ti awọn mollusks;
Ipa nla wa lori awọn invertebrates aromiyo ti o ni exoskeleton, pẹlu ọpọlọpọ awọn eya ti mollusks, crustaceans, ati echinoderms (ronu awọn clams, lobsters ati urchins)
Laarin eya ti eya yii, awọn arthropods (gẹgẹbi ede) ko buru ju, ṣugbọn ami ifihan gbangba wa ti idinku wọn.

Awọn invertebrates miiran mu yiyara (gẹgẹbi jellyfish tabi awọn kokoro)
Eja, kii ṣe pupọ, ati pe ẹja le tun ni aye lati lọ si (fun apẹẹrẹ ni SE Australia)
Diẹ ninu aṣeyọri fun awọn ohun ọgbin inu omi ti o le ṣe rere lori jijẹ CO2
Diẹ ninu awọn itankalẹ le waye lori awọn iwọn akoko kukuru kukuru, eyiti o le tumọ si ireti
Igbala itankalẹ nipasẹ awọn eya ti o ni itara tabi awọn olugbe laarin awọn eya lati iyatọ jiini iduro fun ifarada pH (a le rii eyi lati awọn adanwo ibisi; tabi lati awọn iyipada tuntun (eyiti o ṣọwọn))

Nitorinaa, ibeere pataki wa: Iru eya wo ni yoo kan nipasẹ OA? A ni imọran ti o dara ti idahun: bivalves, crustaceans, aperanje ti calcifiers, ati awọn aperanje oke ni apapọ. Ko soro lati foju inu wo bawo ni awọn abajade inawo yoo ṣe le to fun ẹja ikarahun, ẹja okun, ati awọn ile-iṣẹ irin-ajo besomi nikan, pupọ diẹ sii diẹ ninu nẹtiwọọki ti awọn olupese ati iṣẹ. Ati ni oju ti iṣoro ti o pọju, o le ṣoro lati dojukọ awọn ojutuu.

Kini Idahun wa yẹ ki o Jẹ

Dide CO2 jẹ idi gbòǹgbò (ti arun na) [ṣugbọn bii mimu siga, gbigba mimu lati dawọ jẹ lile pupọ]

A gbọdọ tọju awọn aami aisan naa [titẹ ẹjẹ giga, emphysema]
A gbọdọ dinku awọn aapọn miiran [gi kuro lori mimu ati jijẹ ju]

Idinku awọn orisun ti acidification okun nilo awọn akitiyan idinku orisun iduroṣinṣin ni agbaye ati iwọn agbegbe. Awọn itujade erogba oloro agbaye jẹ awakọ nla julọ ti acidification okun ni iwọn ti okun agbaye, nitorinaa a gbọdọ dinku wọn. Awọn afikun agbegbe ti nitrogen ati erogba lati awọn orisun aaye, awọn orisun ti kii ṣe aaye, ati awọn orisun adayeba le mu awọn ipa ti acidification okun pọ si nipa ṣiṣẹda awọn ipo ti o mu awọn idinku pH pọ si. Ipilẹ ti idoti afẹfẹ agbegbe (pataki carbon dioxide, nitrogen ati sulfur oxide) tun le ṣe alabapin si idinku pH ati acidification. Iṣe agbegbe le ṣe iranlọwọ fa fifalẹ iyara ti acidification. Nitorinaa, a nilo lati ṣe iwọn anthropogenic bọtini ati awọn ilana adayeba ti o ṣe idasi si acidification.

Awọn atẹle jẹ pataki, awọn nkan iṣe igba isunmọ fun sisọ acidification okun.

1. Ni kiakia ati ni pataki dinku awọn itujade agbaye ti erogba oloro lati dinku ati yiyipada acidification ti awọn okun wa.
2. Diwọn awọn idasilẹ ti ounjẹ ti nwọle ti nwọle awọn omi okun lati kekere ati nla lori awọn ọna omi idọti lori aaye, awọn ohun elo omi idọti ti ilu, ati iṣẹ-ogbin, nitorina o ṣe idiwọn awọn aapọn lori igbesi aye okun lati ṣe atilẹyin iyipada ati iwalaaye.
3. Ṣiṣe abojuto abojuto omi mimọ ti o munadoko ati awọn ilana iṣakoso ti o dara julọ, bakannaa tun ṣe atunṣe ti o wa tẹlẹ ati / tabi gba awọn didara didara omi titun lati jẹ ki wọn ṣe pataki si acidification okun.
4. Ṣewadii ibisi ti o yan fun ifarada acidification okun ni awọn ẹja shellfish ati awọn eya omi ti o ni ipalara miiran.
5. Ṣe idanimọ, ṣe abojuto ati ṣakoso awọn omi okun ati awọn eya ni awọn ibi aabo ti o pọju lati inu acidification okun ki wọn le farada awọn aapọn nigbakan.
6. Ṣe oye ifarapọ laarin awọn oniyipada kemistri omi ati iṣelọpọ shellfish ati iwalaaye ni awọn ile-iṣọ ati ni agbegbe adayeba, igbega awọn ifowosowopo laarin awọn onimọ-jinlẹ, awọn alakoso, ati awọn agbẹ ẹja. Ati pe, ṣe agbekalẹ ikilọ pajawiri ati agbara esi nigbati ibojuwo tọkasi iwasoke ninu omi pH kekere ti o ṣe idẹruba ibugbe ifura tabi awọn iṣẹ ile-iṣẹ shellfish.
7. Mu pada seagrass, mangroves, Marsh koriko ati be be lo ti yoo gba soke ati ki o fix ni tituka erogba ni tona omi ati ki o tibile dena (tabi o lọra) ayipada ninu awọn pH ti awọn tona omi.
8. Kọ awọn ara ilu nipa iṣoro ti acidification okun ati awọn abajade rẹ fun awọn ilolupo eda abemi omi okun, eto-ọrọ aje, ati awọn aṣa.

Irohin ti o dara ni pe ilọsiwaju ti wa ni ilọsiwaju lori gbogbo awọn iwaju wọnyi. Ni kariaye, ẹgbẹẹgbẹrun eniyan n ṣiṣẹ lati dinku awọn itujade eefin eefin (pẹlu CO2) ni kariaye, orilẹ-ede ati awọn ipele agbegbe (Nkan 1). Ati pe, ni AMẸRIKA, ohun kan 8 jẹ idojukọ akọkọ ti iṣọpọ ti awọn NGO ti iṣakoso nipasẹ awọn ọrẹ wa ni Conservancy Ocean. Fun ohun kan 7, TOF ogun Igbiyanju tiwa lati mu pada awọn ewe koriko okun ti o bajẹ. Ṣugbọn, ni idagbasoke igbadun fun awọn ohun kan 2-7, a n ṣiṣẹ pẹlu awọn ipinnu ipinnu ipinlẹ pataki ni awọn ipinlẹ eti okun mẹrin lati ṣe agbekalẹ, pin ati ṣafihan ofin ti a ṣe lati koju OA. Awọn ipa ti o wa tẹlẹ ti acidification okun lori shellfish ati awọn igbesi aye omi omi miiran ni Washington ati awọn omi etikun Oregon ti ni atilẹyin iṣẹ ni awọn ọna pupọ.

Gbogbo awọn agbohunsoke ni apejọ naa jẹ ki o han gbangba pe a nilo alaye diẹ sii-paapaa nipa ibi ti pH ti n yipada ni kiakia, eyi ti eya yoo ni anfani lati ṣe rere, yọ ninu ewu, tabi ṣe atunṣe, ati awọn ilana agbegbe ati agbegbe ti n ṣiṣẹ. Ni akoko kanna, ẹkọ gbigbe ni pe botilẹjẹpe a ko mọ ohun gbogbo ti a fẹ lati mọ nipa acidification okun, a le ati pe o yẹ ki a gbe awọn igbesẹ lati dinku awọn ipa rẹ. A yoo tẹsiwaju lati ṣiṣẹ pẹlu awọn oluranlọwọ, awọn oluranran, ati awọn ọmọ ẹgbẹ miiran ti agbegbe TOF lati ṣe atilẹyin awọn ojutu.