Acţiunile nocive ale omului asupra mediului înconjurător au ajuns până în adâncurile oceanelor. aciditatea apelor creşte odată cu nivelul emisiilor de gaze cu efect de seră din aer, iar fenomenul ameninţă mai mult ca niciodată supravieţuirea şi înmulţirea organismelor marine.● Diana Uţă
În urmă cu aproximativ 66 milioane de ani, Pământul a fost lovit de un asteroid uriaş în apropiere de oraşul mexican Chicxulub, iar impactul a produs un tsunami şi un cutremur. Apoi au apărut ploi acide şi s-a ajuns la acidificarea pe scară largă a oceanelor lumii, ceea ce a dus la dispariţia în masă a unei mari părţi din viaţa marină şi terestră, inclusiv a tuturor dinozaurilor, se arată într-o lucrare publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences, citată de CNN.
Oamenii de ştiinţă au studiat cochiliile din sedimentele formate după prăbuşirea asteroidului şi au descoperit că acestea au devenit foarte subţiri ca urmare a scăderii pH-ului oceanelor după 100 până la 1000 de ani de la impact.
Dioxidul de carbon creşte aciditatea oceanelor
În prezent oceanele absorb un sfert din emisiile de gaze cu efect de seră produse anual prin arderea combustibililor fosili şi tăierea pădurilor, iar în acest fel aciditatea oceanelor creşte. Cercetătorii sunt de părere că acidificarea oceanelor se desfăşoară mai repede decât în orice alt moment al istoriei geologice a Pământului. Toate gazele din atmosferă interacţionează cu apa, dar la amestecul apei cu dioxid de carbon se formează acid carbonic. Creşterea nivelului de acid carbonic duce la epuizarea ionilor de carbonat, componentă esenţială a mineralelor vitale pentru formarea scoicilor. Aceste schimbări asupra habitatului marin afectează în special coralii, stridiile, moluştele şi echinodermele (stele, castraveţi, arici de mare), efectul fiind similar cu modul în care ploaia acidă corodează formaţiunile calcaroase şi anumite tipuri de roci. Pe de altă parte, studiile au arătat o extindere semnificativă a suprafeţei acoperite de alge odată cu creşterea nivelului de dioxid de carbon din apă, ceea ce va aduce condiţii mai favorabile de supravieţuire pentru organismele marine.
De la începutul revoluţiei industriale, la mijlocul secolului al XVIII-lea, oamenii au eliberat aproximativ 400 miliarde tone de carbon în atmosferă prin arderea unor mari cantităţi de combustibili fosili, tăierile masive de păduri şi producerea de ciment. Nivelul pH-ului oceanelor a scăzut de la 8,2 la 8,1, la aproximativ acelaşi nivel de aciditate pe care îl are albuşul de ou (apa perfect distilată are aproximativ 7 pe scala pH-ului, în timp ce sucul de lămâie sau oţetul măsoară 2-3). Deşi o scădere de 0,1 a pH-ului oceanelor nu pare semnificativă, în realitate schimbarea este mult mai îngrijorătoare deoarece scala pH-ului este logaritmică (la fel ca scala Richter pentru cutremure). Această scădere a pH-ului înseamnă de fapt că apa este cu aproximativ 28% mai acidă decât înainte. Oamenii de ştiinţă se aşteaptă ca până la sfârşitul secolului să vedem o scădere de 0,3-0,4 unităţi.
Oceanul nu este un ecosistem uniform deoarece componentele variază foarte mult în funcţie de locul în care se află. Organismele fotosintetice microscopice (fitoplactonul) care cresc în apele de suprafaţă luminate de soare se află la baza lanţului trofic din mediul acvatic. S-a constatat că acidificarea oceanelor afectează mai multe procese-cheie în ecosistemele planctonice oceanice deschise, inclusiv calcifierea, fotosinteza şi fixarea azotului. Datorită fotosintezei, fitoplanctonul este responsabil pentru 90% din oxigenul atmosferei terestre. În plus, acidificarea oceanică poate interveni în ciclul formării azotului marin, poate cauza încălzirea apei de suprafaţă şi poate reduce cantitatea de substanţe nutritive din mediul marin. Microbii oceanici produc şi distrug o serie de gaze importante pentru atmosferă şi climă, pe lângă dioxid de carbon şi oxigen. De exemplu, oxidul de azot, un gaz cu puternic efect de seră, este un produs secundar atât al nitrificării, cât şi al denitrificării, iar producţia sa în mediul marin poate fi afectată de acidificare.
Recifele tropicale de corali sunt cele mai afectate
Una dintre cele mai convingătoare dovezi că acidificarea oceanelor afectează ecosistemele marine provine de la recifele de corali de apă caldă. Coralii trăiesc în colonii în apele mărilor calde şi formează structuri din carbonat de calciu. Acestea oferă adăpost şi hrană unei mari varietăţi de organisme marine. În plus, protejează liniile de coastă împotriva valurilor, furtunilor şi inundaţiilor, contribuind la prevenirea daunelor materiale şi a eroziunii costiere. Cel mai bine documentat efect al acidificării oceanelor este scăderea ratelor de calcifiere care afectează ritmul de regenerare a recifului. Ratele scăzute de calcifiere a coralilor sunt evidente la Marea Barieră de Corali, unde s-au redus cu aproximativ 14% între 1990 şi 2005, potrivit Academiei Naţionale de Ştiinţă, Inginerie şi Medicină din SUA.
S-a demonstrat că acidificarea creşte ratele de dizolvare a recifurilor de corali. Într-un exemplu extrem, scheletele de corali introduse în apă de mare cu pH-ul de 7,3-7,6 s-au dizolvat complet. Studiile arată că recifele de corali vor fi într-o stare de dizolvare netă atunci când concentraţia dioxidului de carbon din atmosferă va ajunge la 560 de părţi per milion. Pierderea complexităţii arhitecturale a recifurilor de corali a fost asociată cu schimbări majore asupra ecosistemelor marine. Este de menţionat totuşi că acidificarea oceanelor se va produce mai lent în apele din adâncuri decât în cele de suprafaţă, dar efectele sale ecologice pot fi severe din cauza sensibilităţii mai mari a organismelor. La fel ca în cazul recifurilor tropicale de corali, principala îngrijorare legată de coralii care trăiesc la adâncime este efectul asupra ratelor de calcifiere, în contextul în care ei servesc drept habitat pentru mai multe specii de peşti importanţi din punct de vedere comercial.
Zonele de coastă sunt în pericol
Ecosistemele oceanice de coastă sunt unele dintre cele mai productive şi adăpostesc mai multe tipuri de peşti şi crustacee. Oamenii se bazează pe ecosistemele de coastă pentru comerţ, recreere şi protecţie împotriva fenomenelor meteo extreme. Cu toate acestea, există un mare impact antropic asupra habitatelor de coastă. Acidificarea oceanelor poate afecta ecosistemele costiere într-o varietate de moduri. Poate avea un impact direct asupra creşterii şi supravieţuirii organismelor, în special a celor aflate în stadii timpurii de reproducere şi dezvoltare. De asemenea, poate afecta indirect creşterea şi supravieţuirea prin alterarea surselor de hrană. Ecosistemele de coastă prezintă o variaţie naturală ridicată a pH-ului datorită activităţii biologice, aportului de apă dulce şi altor factori, inclusiv dereglările cauzate de pescuitul excesiv, poluarea cu compuşi şi metale toxice sau efectele schimbărilor climatice, precum ploile acide şi creşterea nivelului mării. Efectele acidificării oceanelor asupra ecosistemelor costiere pot fi mici în raport cu efectele dezastruoase provocate de om.
În unele cazuri acidificarea poate acţiona sinergic cu alţi factori. De exemplu, ascensiunea apei este un fenomen natural, benefic pentru mediul marin, prin care apa din adâncuri urcă la suprafaţă. Apa care se ridică la suprafaţă este mai rece şi mai bogată în elemente nutritive care „fertilizează“ mediul, ceea ce duce adesea la o productivitate biologică ridicată. Acidificarea suplimentară a acestor ape prin absorbţia antropică de dioxid de carbon poate creşte intensitatea şi extinderea ariei fenomenului.
Un alt exemplu de potenţial sinergism poate fi găsit în apele hipoxice (cu nivel scăzut de oxigen) sau anoxice (fără oxigen). Descompunerea materiei organice aproape de fundul apelor de coastă creşte nivelul de dioxid de carbon ambiental şi scade concentraţia de oxigen şi pH-ul. Acest fenomen natural poate fi agravat prin acţiunile omului care deversează deşeuri organice în apă şi prin descompunerea unor mari cantităţi de alge, rezultând zone moarte, fără oxigen. În regiunile care sunt doar hipoxice, oxigenul scăzut şi dioxidul de carbon crescut fac respiraţia dificilă pentru unele organisme aerobe. Este posibil ca o creştere suplimentară a dioxidului de carbon cauzată direct sau indirect de acidificare să crească intensitatea sau întinderea spaţială a proceselor hipoxice şi anoxice. Exemple de ecosisteme în care s-ar putea produce acest fenomen se găsesc de-a lungul mai multor zone costiere din Pacificul de Est, Marea Arabiei şi tot nord-sud-vestul Africii.
Oceanul Pacific devine şi el din ce în ce mai acid, iar crabii care trăiesc în apele sale de coastă sunt unele dintre primele organisme care simt efectele. Crabul Dungeness (Metacarcinus magister) este foarte important pentru pescuitul comercial din nord-vestul Pacificului, iar nivelurile tot mai scăzute ale pH-ului din habitatul său îi dizolvă părţi din cochilie, afectându-i organele senzoriale. Micile structuri asemănătoare unor fire de păr pe care aceste artropode le folosesc pentru a se deplasa se deteriorează, iar fără aceşti mecanoreceptori crabii se vor mişca mai greu şi vor avea dificultăţi în găsirea hranei.
Oceanul Arctic este foarte sensibil la acidificare
Pe baza unor măsurători ale pH-ului din Marea Islandei oamenii de ştiinţă au observat o scădere a pH-ului de 0,002 unităţi pe an din cauza concentraţiei de dioxid de carbon care a crescut în medie cu 2,1 părţi per milion pe an, potrivit Sciens Poles. Aceste schimbări se petrec de două ori mai repede decât prevăzuseră cercetătorii.
Scăderi ale pH-ului şi ale concentraţiilor de carbonat de calciu au fost descoperite şi în apele de suprafaţă de-a lungul coastei arctice. Faptul se datorează în principal apei dulci rezultată din topirea gheţarilor şi râurilor care se varsă în Oceanul Arctic. Capacitatea crustaceelor de a-şi forma carapace va fi afectată, iar pH-ul scăzut va avea un efect asupra metabolismului mai multor organisme, afectându-le inclusiv capacitatea de a funcţiona. Unele specii se vor adapta schimbărilor. De exemplu, fitoplanctonul, care este principala sursă de hrană în Oceanul Arctic: cu cât cantitatea de dioxid de carbon creşte, cu atât de mult se va dezvolta şi el. Pe de altă parte, proliferarea sa excesivă ar putea afecta întregul ecosistem. Aşadar, o creştere semnificativă a populaţiei unei specii sau dispariţia alteia ar putea avea efecte dramatice asupra ecosistemului marin.
O nouă tehnologie pentru monitorizarea oceanelor
Biologii marini au găsit un mod prin care pot monitoriza mai uşor acidificarea oceanelor, şi anume prin intermediul sateliţilor. Cercetătorii de la universitatea britanică Exeter au realizat o nouă hartă a acidităţii oceanelor planetei folosind datele satelitare ce indică temperatura şi salinitatea apei oceanice, potrivit exeter.ac.uk. În prezent nivelul de aciditate din oceane se bazează exclusiv pe datele colectate de la suprafaţa apei şi doar din anumite zone, deoarece este foarte costisitoare desfăşurarea unei misiuni care să colecteze aceste tipuri de date direct de pe teren. Noua tehnologie foloseşte camere termice montate pe sateliţi pentru a măsura temperatura oceanelor, în timp ce salinitatea este măsurată cu ajutorul senzorilor cu microunde.
88 de companii vinovate
Un grup internaţional de oameni de ştiinţă a publicat în revista Environmental Research Letters un studiu care prezintă vinovaţii principali ai acidificării oceanelor lumii. Pe listă se află 88 de companii specializate în extragerea, prelucrarea şi vânzarea cărbunelui, petrolului şi gazelor, printre care BP, Chevron, ExxonMobil, Royal Dutch Shell şi Gazprom. Rezultatele cercetărilor arată că aceste 88 de companii sunt responsabile pentru scăderea cu aproximativ 50% a pH-ului în oceanele din întreaga lume.
Acidificarea se produce şi în apele Europei
Degradarea ecosistemelor marine şi a celor din zonele costiere se observă şi în Europa, în Marea Baltică, Marea Neagră, Marea Mediterană, dar şi în Atlanticul de nord-est şi în Oceanul Arctic. În urma creşterii concentraţiilor de dioxid de carbon din atmosferă pH-ul oceanelor va continua să scadă, iar recifele de corali din teritoriile maritime ale Europei vor fi periclitate de creşterea temperaturilor şi de procesul de acidificare. Cercetătorii au remarcat deja modificări ale cochiliilor şi scheletelor organismelor microscopice care constituie prima verigă a lanţului trofic marin.
Uniunea Europeană a anunţat ţinte ambiţioase în domeniul schimbărilor climatice, obiectivul principal fiind reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră cu 40% până în 2030, comparativ cu nivelurile din 1990. Comisia Europeană s-a angajat că va acţiona în vederea protejării rolului ecosistemelor marine şi costiere în reducerea impactului schimbărilor climatice şi că va promova un plan de acţiune acceptat la nivel internaţional pentru a face faţă consecinţelor unor fenomene precum încălzirea oceanelor, acidificarea şi creşterea nivelului mării.
Viitor sumbru pentru Oceanul Planetar
Măsurile pentru reducerea emisiilor de carbon trebuie luate rapid, altfel până în 2080 oceanele ar putea deveni atât de acide încât chiar şi cei mai rezistenţi corali s-ar eroda mai repede decât se pot reface. Şi alte vietăţi marine ar avea de suferit în urma acestor schimbări care afectează înmulţirea crabilor sau homarilor şi perturbă sistemul senzorial al peştilor. Potrivit National Geographic, până în 2050 oceanul planetar va fi în proporţie de 86% mai cald şi mai acid decât în orice alt moment al istoriei. Până în 2100 pH-ul mărilor ar putea scădea sub 7,8 sau cu mai mult de 150% comparativ cu starea actuală. În unele părţi deosebit de sensibile precum Oceanul Arctic nivelul pH-ului ar putea scădea chiar mai mult. Un raport al Convenţiei pentru Diversitate Biologică estimează că acidificarea apelor marine va costa economia globală un trilion de dolari anual până în 2100.●
