Okyanus Kimyası Neden Değişiyor, Basitçe Açıklandı
Sanayi Devrimi'nden bu yana okyanus, insanlığın karbondioksitinin yaklaşık üçte birini emdi. İşte bunun okyanusa ne yaptığının arkasındaki gerçek kimya.
Sanayi Devrimi'nin başlangıcından bu yana insanlar, fosil yakıtları yakarak ve arazi temizleyerek atmosfere muazzam miktarda karbondioksit saldılar. Okyanus, bu CO2'nin yaklaşık yüzde otuzunu sessizce emerek, atmosferik ısınmanın hızını yavaşlatan dev bir tampon görevi gördü. Bu emilim, kimyasal olarak konuşursak bedelsiz değil; okyanusun kendi kimyasını ölçülebilir şekilde değiştirdi, bilim insanlarının okyanus asitlenmesi dediği bir süreç.
Fikir, gerçek kimyasal adımlara ayrılana kadar soyut geliyor; bu adımlar, kimya derecesi olmadan takip edilebilecek kadar basit ve bu değişimin suda yaşayan hayvanlar için neden önemli olduğunu tam olarak açıklayacak kadar spesifik.
Dört adımda kimya
Karbondioksit, doğrudan üzerindeki havadan okyanusun yüzey tabakasına çözünür. Çözündüğünde, bu CO2 deniz suyuyla reaksiyona girerek karbonik asit oluşturur. Karbonik asit kararsızdır ve hızla bikarbonat iyonlarına ve serbest hidrojen iyonlarına ayrılır. Bu hidrojen iyonları suyu daha asidik yapan şeydir — pH, kelimenin tam anlamıyla hidrojen iyonu konsantrasyonunun bir ölçüsüdür — ve orada durmazlar: aynı zamanda sudaki mevcut karbonat iyonlarıyla reaksiyona girerek onları daha fazla bikarbonata dönüştürür ve daha az karbonat iyonu bırakır. Bu son adım, gerçek sonuçları olan adımdır, çünkü karbonat iyonları birçok deniz organizmasının kalsiyum karbonat kabukları ve iskeletleri inşa etmek için kullandığı hammaddedir.
Büyük bir değişimi ifade eden küçük bir sayı
Sanayi Devrimi'nden önceki ortalama okyanus yüzey pH'ının yaklaşık 8.2 olduğu tahmin edilmektedir. O zamandan beri yaklaşık 0.1 birim düşmüştür. Bu önemsiz gibi görünse de, pH ölçeği logaritmiktir, yani 0.1 birimlik bir düşüş, yüzde otuzluk bir asitlik artışına karşılık gelir, yüzde on değil. Karbon emisyonları kontrolsüz bir şekilde devam ederse, modeller okyanus pH'ının 2100 yılına kadar 0.3 birim daha düşebileceğini öngörmektedir — on milyonlarca yıldır jeolojik kayıtlarda görülmemiş bir ölçekte bir değişiklik.
Kimyanın ötesinde neden önemli
Daha az mevcut karbonat iyonu, mercanların, istiridyelerin, midyelerin, deniz kestanelerinin ve birçok plankton türünün kabuklarını ve iskeletlerini inşa etmesini ve korumasını zorlaştırır, çünkü aksi takdirde büyümeye harcayacakları enerjinin bir kısmı şimdi etraflarındaki suyun kimyasıyla mücadele etmeye gider. Etkiler sadece kabuk oluşturan türlerle sınırlı değildir: balık davranışlarını inceleyen araştırmacılar, daha asidik suyun palyaço balıkları da dahil olmak üzere bazı balıkların yakındaki avcıların kimyasal ipuçlarını tespit etme yeteneğini ölçülebilir şekilde azalttığını bulmuşlardır — okyanus kimyasındaki bir değişiklik, bir hayvanın tehlikeyi ne kadar iyi algılayabildiğinde doğrudan bir değişikliğe dönüşür.
Resimli bir hikaye olarak anlatıldı
Sıkça Sorulan Sorular
Okyanus asitlenmesi basitçe nedir?
Atmosferden karbondioksit emen deniz suyunun neden olduğu okyanus pH'ındaki düşüştür. Çözünmüş CO2, suyu daha asidik yapan ve mevcut karbonat iyonlarının miktarını azaltan hidrojen iyonları salan karbonik asit oluşturur — karbonat, birçok deniz hayvanının kabuk ve iskelet inşa etmek için ihtiyaç duyduğu malzemedir.
Okyanus pH'ı aslında ne kadar değişti?
Ortalama yüzey okyanus pH'ı, Sanayi Devrimi'nden önce yaklaşık 8.2'den yaklaşık 8.1'e düşerek yaklaşık 0.1 birim azalmıştır. pH logaritmik bir ölçekte ölçüldüğü için, bu 0.1 birimlik düşüş, asitlikte yaklaşık yüzde otuzluk bir artışı temsil eder.
Okyanus asitlenmesi sadece kabuklu deniz hayvanlarını ve mercanları mı etkiler?
Hayır. Mercanlar, istiridyeler ve bazı planktonlar gibi kalsifikasyon yapan organizmalar, kabuk inşa etmek için karbonat iyonlarına ihtiyaç duydukları için en doğrudan etkilenenler olsa da, araştırmalar balıklarda davranışsal etkiler de bulmuştur — örneğin, palyaço balıklarının daha asidik suda avcıların kimyasal kokusunu tespit etme yeteneğinde azalma.