Acidificarea oceanelor - schimbări climatice

climatice

Cuprins

  • 1 Cealaltă problemă a CO2
  • 2 Procesul de acidificare
  • 3 Consecințele
  • 4 dovezi individuale
  • 5 literatură
  • 6 link-uri web
  • 7 lecții
  • 8 date climatice pe această temă
  • 9 Notificare de licență

1 Cealaltă problemă a CO2

Este cunoscut faptul că dioxidul de carbon (CO2) este principala cauză a schimbărilor climatice provocate de om. CO2 emis de oameni prin arderea combustibililor fosili este un gaz activ în radiații în atmosferă și intensifică efectul de seră prin absorbția radiațiilor cu unde lungi. Cu toate acestea, nu tot dioxidul de carbon antropogen rămâne în atmosferă, unele sunt absorbite de vegetație, iar altele ajung în ocean. CO2 suplimentar este benefic pentru plante, deoarece promovează creșterea prin fotosinteză. În ocean, însă, pune o problemă uriașă: oceanul se acidifică. Și acest lucru este dăunător pentru numeroase viețuitoare din mare, în special pentru cele care formează cochilii de calcar. Apa oceanului este acum mai acidă decât în ​​20 de milioane de ani. [1]

Este adevărat că în vremurile anterioare din istoria Pământului a existat o acidificare puternică a apei de mare datorită dioxidului de carbon suplimentar, de exemplu în timpul temperaturii maxime Paleocen/Eocen (prescurtat ca PETM în cercurile profesionale) acum aproximativ 50 de milioane de ani. [1] Acidificarea a decurs apoi mult mai lent, astfel încât oceanul a avut timp să amestece CO2 suplimentar în oceanul adânc. Asta nu este posibil astăzi. Conținutul de CO2 în creștere rapidă al atmosferei și, prin urmare, al oceanului înseamnă că acidificarea se răspândește într-un ritm rapid în apa de suprafață a oceanelor lumii. Chiar și la sfârșitul ultimei ere glaciare, conținutul de CO2 al atmosferei și, astfel, al oceanului a crescut brusc. Comparativ cu acest timp, însă, apa de suprafață a oceanelor absorb în prezent dioxidul de carbon suplimentar din atmosferă de 100 de ori mai repede. [2]

2 Procesul de acidificare

Atmosfera schimbă CO2 cu oceanul prin diferența de presiune parțială a CO2 între ocean și atmosferă. Dacă presiunea CO2 în atmosferă este mai mare decât cea a oceanului, dioxidul de carbon se dizolvă în apa de suprafață a oceanului. Presiunea parțială a CO2 în ocean este puternic dependentă de temperatură, adică crește și coboară odată cu temperatura. Prin urmare, un ocean mai rece absoarbe mai mult CO2 din atmosferă decât un ocean mai cald.

În atmosferă, dioxidul de carbon este inactiv chimic, adică nu formează compuși cu alte gaze. Cu toate acestea, CO2 se comportă destul de diferit în apa de mare. Aproape tot CO2 dizolvat în acesta formează compuși cu alte substanțe. [3] Când CO2 se dizolvă în apa de mare, acesta reacționează cu apa și formează acid carbonic (H2CO3):

La rândul său, acidul carbonic se împarte în ioni H + și ioni hidrogen carbonat (HCO3-):

Un alt efect este că creșterea ionilor H + duce la unii dintre ioni carbonat (CO3 2-) din apă, combinându-se cu ioni H + pentru a forma ioni hidrogen carbonat (HCO3 -):

Creșterea H + „consumă” carbonat. Deci, efectul net al dizolvării CO2 în apa de mare este o creștere a concentrației de acid carbonic, ioni de hidrogen și ioni de hidrogen carbonat, în timp ce cel al ionilor de carbonat scade. Cu toate acestea, ionii de carbonat sunt necesari pentru formarea carbonatului de calciu (CaCO3), elementul de bază al scheletelor și cojilor de var, de ex. de corali, midii, melci și arici de mare.

Acidificarea oceanelor se bazează pe concentrația de H + în mol pe litru și este determinată de valoarea pH-ului. Valoarea pH-ului are o relație logaritmică negativă cu concentrația de H +. Când H + crește de 10 ori (de exemplu de la 0,01 la 0,1), pH-ul scade cu 1 unitate (în acest caz de la 2 la 1). În apa pură, care nu este nici acidă, nici bazică, ci neutră, valoarea pH-ului este 7. În ocean, valoarea pH-ului este ușor bazică și era 8,2 înainte de industrială, astăzi este 8,1. [3] Această scădere a pH-ului cu 0,1 corespunde unei creșteri a concentrației de H + de 26%. [4]

3 Consecințele

Un factor decisiv în acidificarea oceanelor este saturația apei oceanului cu ioni carbonat (CO3 2-). Apa de suprafață a oceanelor este în mod normal suprasaturată cu ioni carbonat, adică permite formarea cojilor calcaroase și a scheletelor. În straturile mai adânci, de la 1 la 2 km și mai adânc, există subsaturare naturală, motiv pentru care varul se dizolvă aici. Limita dintre acestea este așa-numitul orizont de saturație sau lizoclina, sub care începe dizolvarea varului în timp ce varul se formează deasupra.

Carbonatul de calciu (CaCO3) din crustacee constă în principal din două tipuri, calcit și aragonit. Calcita, care se găsește în cochiliile midiilor, unor corali, arici de mare, stele de mare și scoici, este mai greu de dizolvat decât aragonitul, pe care majoritatea coralilor îl folosesc pentru a-și construi carbonatul de calciu. Orizontul de saturație pentru formarea calcitului este, prin urmare, la o adâncime mai mare decât cea a aragonitului. Acidificarea oceanelor face ca orizontul de saturație al ambelor tipuri de calcar să se deplaseze în sus. Se estimează că orizontul de saturație al calcitului și aragonitului a crescut cu 50-200 m încă din secolul al XIX-lea. Consecința este că tot mai multe organisme calcifiante ajung în straturi insaturate, unde cojile lor calcaroase sunt puse în pericol prin dizolvare. Cojile calcaroase din Arctica și Oceanul Sudic sunt deosebit de amenințate. Aici probabil orizontul de saturație va ajunge la suprafață până la sfârșitul acestui secol. Dar și în Atlanticul de Nord va crește de sub 2000 m până la 100 m până atunci. [2] [5]

În spatele scăderii valorii pH-ului de la începutul industrializării se află o emisie de 555 GtC în atmosferă prin activități umane. Oceanul a absorbit aproximativ 155 GtC din acest carbon. Pentru sfârșitul secolului 21, se așteaptă o scădere suplimentară a valorii pH-ului cu 0,2 până la 0,4. [6] Cea mai mare scădere este așteptată în Arctica, unde valoarea pH-ului ar putea scădea cu până la 0,5 conform scenariului RCP8.5. Motivul este absorbția ridicată de CO2 de către apa rece a Oceanului Arctic.

4 dovezi individuale

  1. ↑ 1,01,1 Kerr, R.A. (2010): Ocean Acidification. Fără precedent, neliniștitor, Știința 328, 1500-1501
  2. ↑ 2,02,1 Grup de utilizatori de referință pentru acidificarea oceanelor (2010). Acidificarea oceanului: răspunsuri la întrebări. Laffoley, D. d’A. Și J.M. Baxter (eds). Proiect european privind acidificarea oceanelor (EPOCA). limba germana traducere
  3. ↑ 3,03,1 The Royal Society (2005): [http: www.royalsoc.ac.uk Acidificarea oceanelor datorită creșterii dioxidului de carbon atmosferic]
  4. ↑ IPCC (2013): Schimbările climatice 2013, Grupul de lucru I: Știința schimbărilor climatice, 3.8.2
  5. ^ Secretariatul Convenției privind diversitatea biologică (2014): Sinteza actualizată a impactului acidificării oceanelor asupra biodiversității marine (Eds: S. Hennige, J.M. Roberts & P. ​​Williamson). Montreal, seria tehnică nr. 75
  6. ↑ IPCC (2013): Schimbările climatice 2013, Grupul de lucru I: Știința schimbărilor climatice, FAQ 3.3

5 literatură

  • Consiliul consultativ științific al guvernului federal pentru schimbări globale (2006): Viitorul mărilor - prea cald, prea sus, prea acid. Raport special, Berlin (PDF, 3,5 MB)
  • Kai Schulz și Ulf Riebesell (2012): Acidificarea apei de mare prin CO2 antropogen, în: J. Lozan (ed.): Semnal de avertizare climatică: Mările - schimbări și riscuri
  • Kai Schulz și Ulf Riebesell (2012): Efectele acidificării oceanelor asupra proceselor vieții marine, în: J. Lozan (ed.): Semnal de avertizare climatică: Mările - schimbări și riscuri

6 link-uri web

  • Introduceri generale privind acidificarea oceanelor la subiectul acidificării oceanelor de către Institutul Alfred Wegener, inclusiv cu fapte despre acidificarea oceanelor
  • Acidificarea oceanului O expoziție pe această temă cu un material vizual extins
  • Tim Schröder (2013): Air dă oceanului acid Articol din revista științifică "Max Planck FORSCHUNG"
  • World Ocean Review: Consecințele acidificării oceanelor

7 lecții

  • Cealaltă problemă a CO2. Broșură cu acidificare oceanică cu experimente privind acidificarea oceanică prin BIOACID
  • Gregor von Borstel: dizolvarea varului în roci și formarea varului în apa potabilă Pentru a investiga influența concentrației de dioxid de carbon asupra echilibrului carbonat de calciu/carbonat de calciu hidrogen, cursanții dezvoltă și efectuează în mod independent un experiment (gradul 11).

8 date climatice pe această temă

Evaluați singuri datele climatice pe această temă? Aici puteți merge date globale creați propriile hărți pe subiect:


Date privind absorbția de dioxid de carbon în ocean: absorbția de CO2 de către ocean

Date privind modificarea pH-ului oceanului: pH-ul oceanului

9 Notificare de licență

Acest articol se bazează pe articolul Ocean Acidification din enciclopedia liberă Wikipedia și este licențiat sub licența „Creative Commons Attribution/Share Alike”. O listă a autorilor este disponibilă pe Wikipedia.