Perché la chimica degli oceani sta cambiando, spiegato semplicemente
L'oceano ha assorbito circa un terzo dell'anidride carbonica prodotta dall'umanità dalla Rivoluzione Industriale. Ecco la chimica che sta dietro a ciò che sta accadendo.
Dall'inizio della Rivoluzione Industriale, gli esseri umani hanno rilasciato enormi quantità di anidride carbonica nell'atmosfera bruciando combustibili fossili e disboscando terreni. L'oceano ha assorbito silenziosamente circa il trenta percento di quella CO2, agendo come un gigantesco tampone che ha rallentato il ritmo del riscaldamento atmosferico. Questo assorbimento non è gratuito, chimicamente parlando — ha alterato in modo misurabile la chimica dell'oceano stesso, un processo che gli scienziati chiamano acidificazione degli oceani.
L'idea sembra astratta finché non viene scomposta nei passaggi chimici effettivi, che sono abbastanza semplici da seguire senza una laurea in chimica, e abbastanza specifici da spiegare esattamente perché il cambiamento è importante per gli animali che vivono in quell'acqua.
La chimica, in quattro passaggi
L'anidride carbonica si dissolve nello strato superficiale dell'oceano direttamente dall'aria sovrastante. Una volta disciolta, quella CO2 reagisce con l'acqua di mare per formare acido carbonico. L'acido carbonico è instabile e si scompone rapidamente in ioni bicarbonato e ioni idrogeno liberi. Questi ioni idrogeno sono ciò che rende l'acqua più acida — il pH è, letteralmente, una misura della concentrazione di ioni idrogeno — e non si fermano qui: reagiscono anche con gli ioni carbonato esistenti nell'acqua, convertendoli in più bicarbonato e lasciando meno ioni carbonato. Quest'ultimo passaggio è quello con conseguenze reali, perché gli ioni carbonato sono la materia prima che molti organismi marini usano per costruire conchiglie e scheletri di carbonato di calcio.
Un piccolo numero che significa un grande cambiamento
Si stima che il pH medio della superficie oceanica prima della Rivoluzione Industriale fosse di circa 8,2. Da allora è diminuito di circa 0,1 unità. Sembra un cambiamento minore, ma la scala del pH è logaritmica, il che significa che una diminuzione di 0,1 unità corrisponde a un aumento dell'acidità di circa il trenta percento, non del dieci. Se le emissioni di carbonio continuano su un percorso incontrollato, i modelli prevedono che il pH dell'oceano potrebbe diminuire di ulteriori 0,3 unità entro il 2100 — un cambiamento su una scala non vista nella documentazione geologica per decine di milioni di anni.
Perché è importante oltre la chimica stessa
Meno ioni carbonato disponibili rendono più difficile per coralli, ostriche, cozze, ricci di mare e molti tipi di plancton costruire e mantenere le loro conchiglie e scheletri, poiché parte dell'energia che altrimenti spenderebbero per crescere ora viene impiegata per combattere la chimica dell'acqua che li circonda. Gli effetti non si limitano alle specie che costruiscono conchiglie: i ricercatori che studiano il comportamento dei pesci hanno scoperto che l'acqua più acida riduce in modo misurabile la capacità di alcuni pesci, inclusi i pesci pagliaccio, di rilevare i segnali chimici dei predatori vicini — un cambiamento nella chimica dell'oceano che si traduce direttamente in un cambiamento nella capacità di un animale di percepire il pericolo.
Raccontato come una storia illustrata
Domande frequenti
Cos'è l'acidificazione degli oceani, in termini semplici?
È la diminuzione del pH dell'oceano causata dall'assorbimento di anidride carbonica dall'atmosfera da parte dell'acqua di mare. La CO2 disciolta forma acido carbonico, che rilascia ioni idrogeno che rendono l'acqua più acida e riducono la quantità di ioni carbonato disponibili — il carbonato è il materiale di cui molti animali marini hanno bisogno per costruire conchiglie e scheletri.
Quanto è cambiato effettivamente il pH dell'oceano?
Il pH medio della superficie oceanica è diminuito di circa 0,1 unità da prima della Rivoluzione Industriale, da circa 8,2 a circa 8,1. Poiché il pH è misurato su una scala logaritmica, quella diminuzione di 0,1 unità rappresenta un aumento dell'acidità di circa il trenta percento.
L'acidificazione degli oceani colpisce solo molluschi e coralli?
No. Sebbene gli organismi calcificanti come coralli, ostriche e alcuni plancton siano i più direttamente colpiti perché hanno bisogno di ioni carbonato per costruire le conchiglie, la ricerca ha anche riscontrato effetti comportamentali nei pesci — ad esempio, una ridotta capacità nei pesci pagliaccio di rilevare l'odore chimico dei predatori in acqua più acida.