Dampak Biologis Pengasaman Laut

Atol Palmyra, Pasifik Utara. Foto © Tim Calver

Perubahan kimia laut dapat memiliki efek langsung dan tidak langsung yang luas pada organisme laut dan ekosistem di mana mereka hidup. Studi tentang kalsifikasi laut (karang, krustasea, dan moluska) menunjukkan bahwa sebagian besar, tetapi tidak semua, menunjukkan pengurangan kalsifikasi dengan peningkatan keasaman laut. ref

Dampak pada Organisme Laut

perwakilan pengapur bentik

Variasi taksonomi dalam efek pengasaman laut. Ukuran efek rata-rata diperlihatkan untuk semua organisme yang digabungkan (keseluruhan), pengapur (oranye) dan nonkalsifikasi (hijau). Jumlah percobaan yang digunakan untuk menghitung ukuran efek rata-rata ditampilkan dalam tanda kurung. ‡ Menunjukkan perbedaan yang signifikan di antara kelompok taksonomi yang diuji. Sumber: Kroeker et al. 2010

Semakin banyak penelitian telah menunjukkan dampak buruk pada organisme laut sebagai hasil pengasaman laut, termasuk yang berikut: ref

  • Berkurangnya tingkat pertumbuhan kerangka pada karang pembangun terumbu
  • Berkurangnya kemampuan untuk mempertahankan cangkang pelindung di antara zooplankton yang berenang bebas (zooplankton termasuk “hewan plankton”, terutama krustasea kecil dan larva ikan, dan membentuk dasar dari sebagian besar jaring makanan laut)
  • Mengurangi laju produksi kalsium karbonat dalam alga laut (crustose coralline dan green algae)
  • Mengurangi kelangsungan hidup spesies laut larva, termasuk ikan komersial dan kerang
  • Tahap perkembangan invertebrata yang terganggu (pembuahan, pembelahan telur, larva, pemukiman dan reproduksi)
  • Karbon dioksida berlebihan (CO2) kadar dalam darah (CO2 toksisitas) ikan dan cephalopoda dan secara signifikan mengurangi pertumbuhan dan kesuburan pada beberapa spesies invertebrata

Penurunan pH (peningkatan keasaman) dapat mempengaruhi organisme dengan cara yang melampaui kalsifikasi menurun atau kinerja metabolisme, termasuk:

  • Interaksi antar spesies selama tahap kehidupan yang berbeda
  • Menggeser tekanan kompetitif (mis., Karang yang kalah bersaing)
  • Perubahan dalam predasi, yang akan ikut berperan saat komunitas merespons pengasaman
  • Perubahan perilaku larva ikan (karena gangguan fungsi sensorik pada ikan larva) dan mengurangi keberhasilan perekrutan ref

Interaksi dengan stresor lainnya (misalnya, input nutrisi, peningkatan suhu permukaan laut, dan kenaikan permukaan laut) juga akan mempengaruhi bagaimana komunitas laut akan berubah dalam menanggapi CO yang tinggi.2 kondisi.

Dampak pada Pengapuran

Salah satu efek paling penting dari peningkatan keasaman laut berkaitan dengan produksi kerang, kerangka, dan pelat dari kalsium karbonat, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi. Pengasaman menggeser kesetimbangan kimia karbonat dalam air laut, mengurangi pH dan konsentrasi ion karbonat yang tersedia untuk karang dan pengukur laut lainnya untuk digunakan untuk membangun kerangka mereka. Ini mengurangi laju dan jumlah kalsifikasi di antara banyak organisme laut yang membangun kerangka dan cangkang eksternal, mulai dari plankton hingga kerang hingga karang pembentuk terumbu.

Pengurangan ion karbonat terlarut dalam air laut memiliki banyak implikasi bagi ekosistem terumbu karang. Karena karang pembentuk terumbu membutuhkan karbonat untuk membangun kerangka mereka, penurunan konsentrasi ion karbonat kemungkinan akan menyebabkan kerangka karang yang lebih lemah, lebih rapuh, dan laju pertumbuhan karang lebih lambat. Di masa depan hal ini dapat menyebabkan terumbu karang terkikis lebih cepat daripada yang dapat dikalsifikasi, sehingga mengurangi kemampuan spesies karang untuk bersaing memperebutkan ruang.

Untuk karang dan pengapur lain seperti bulu babi dan kerang, pengurangan kalsifikasi dapat:

  • Tingkatkan kerentanan karang terhadap pemutihan serta penyakit
  • Kurangi kemampuan organisme untuk menangkis predator dan bersaing untuk makanan dan habitat
  • Ubah pola perilaku
  • Mengurangi kapasitas untuk mentolerir radiasi ultraviolet, meningkatkan laju bioerosi, dan meningkatkan kerusakan dari siklon

Studi laboratorium telah meneliti efek pengasaman laut pada banyak jenis karang dan alga coralline, mengungkapkan berbagai respons dari penurunan 3% hingga 60% dalam tingkat kalsifikasi untuk penggandaan CO atmosfer.2.ref Sebuah studi baru-baru ini tentang karang otak di Bermuda menemukan bahwa laju kalsifikasi telah menurun sebesar 25% selama 50 tahun terakhir dan pengasaman laut kemungkinan merupakan faktor yang berkontribusi. ref

perwakilan pengapur bentik

Contoh calcifiers laut dari Kleypas et al. 2006: (a) alga koralline (foto oleh Nancy Sefton; milik NOAA / CORIS); (b) Halimeda (foto oleh James Watt; milik NOAA / NMFS); (c) foraminifera bentik (milik P. Hallock); (d) karang pembentuk terumbu (Dendrogyra cylindrus; Cmdr William Harrigan, NOAA Corps; courtesy Florida Keys National Marine Sanctuary); (e) karang laut dalam (Lophelia pertusa; dari kedalaman 413 m dari North Carolina. Kepiting merah besar Eumunida picta; landak di bawahnya Echinus tylodes; milik SW Ross, K. Sulak, dan M. Nizinski); (f) bryozoan (milik NOAA / Penjelajah Laut); (g) moluska (terumbu tiram; milik Departemen Sumber Daya Alam Carolina Selatan); (h) echinoderm (bintang rapuh; Larry Zetwoch; Konservasi Laut Nasional Florida Keys); (i) crustacean (lobster; Dr. James P. McVey, Program Sea Grant NOAA)