تحمّض المحيطات

توازن الكربونات

يتفاعل ثاني أكسيد الكربون المذاب مع الماء مكوّنًا حمض الكربونيك، الذي يتفكك إلى أيونات الهيدروجين والبيكربونات. وتتّحد أيونات الهيدروجين الزائدة مع أيونات الكربونات، فينخفض تركيز أيونات الكربونات.

• CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
• H⁺ + CO₃²⁻ ⇌ HCO₃⁻

حجم التغيّر

امتصّ المحيط نحو ربع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية. وانخفض الرقم الهيدروجيني السطحي من نحو 8.2 إلى نحو 8.1، أي زيادة في تركيز أيونات الهيدروجين بنحو 30%، كما تُظهر السجلات الطويلة الأمد مثل السلسلة الزمنية لمحيط هاواي.

الآثار البيئية

• الكائنات المكلِّسة: يبني المرجان والمحار وبلح البحر والمجدافيات الجناحية أصدافًا من كربونات الكالسيوم، وانخفاض درجة التشبّع يبطئ النمو أو يذيب الأصداف.
• الشبكات الغذائية: يؤثر فقدان عوالق كالمجدافيات الجناحية في الأسماك ومصايدها.
• ويضعف التحمّض، مقترنًا بالاحترار، الشعابَ المرجانية المجهَدة أصلًا بالابيضاض.

الاستجابات

العلاج الجذري خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، إلى جانب شبكات الرصد، وإدارة المياه في مزارع المحاريات، والمناطق البحرية المحمية.

المراجع

1. Doney, S. C., Fabry, V. J., Feely, R. A., & Kleypas, J. A. (2009). Ocean acidification: The other CO2 problem. Annual Review of Marine Science, 1, 169-192.
2. Caldeira, K., & Wickett, M. E. (2003). Anthropogenic carbon and ocean pH. Nature, 425, 365.
3. Orr, J. C., Fabry, V. J., Aumont, O., et al. (2005). Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms. Nature, 437, 681-686.
4. IPCC (2019). Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Cambridge University Press.
5. Kleypas, J. A., Buddemeier, R. W., Archer, D., Gattuso, J.-P., Langdon, C., & Opdyke, B. N. (1999). Geochemical consequences of increased atmospheric carbon dioxide on coral reefs. Science, 284(5411), 118-120.
6. Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P. J., Hooten, A. J., et al. (2007). Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science, 318(5857), 1737-1742.
7. Dore, J. E., Lukas, R., Sadler, D. W., Church, M. J., & Karl, D. M. (2009). Physical and biogeochemical modulation of ocean acidification in the central North Pacific. PNAS, 106(30), 12235-12240.
8. Zeebe, R. E., & Wolf-Gladrow, D. (2001). CO2 in Seawater: Equilibrium, Kinetics, Isotopes. Elsevier.