Kimia Karbon Samudera

Atol Palmyra, Pasifik Utara. Foto © Tim Calver

Konsentrasi karbon dioksida atmosfer (CO2) telah meningkat secara dramatis sejak Revolusi Industri (dari sekitar 280 bagian per juta [ppm] pada masa pra-industri ke 409 ppm di 2019), terutama karena aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil dan perubahan penggunaan lahan.ref Lautan memainkan peran penting dalam mengurangi CO atmosfer2 dengan menyerap tentang 1 / 4 CO2 yang telah dirilis setiap tahun ke atmosfer. ref Proses ini membantu mengurangi dampak pemanasan global yang terkait dengan peningkatan emisi, tetapi harus dibayar dengan biaya: pengasaman laut.

ilustrasi kimia laut

Hubungan antara penumpukan CO atmosfer2 dari pembakaran bahan bakar fosil dan perlambatan kalsifikasi karang karena pengasaman laut. CO atmosfer2 diserap oleh lautan dan menghasilkan penurunan konsentrasi ion karbonat, membuat ion karbonat tidak tersedia untuk karang dan pengukur laut lainnya. Klik untuk memperbesar. Dimodifikasi dari Hoegh-Guldberg et al. 2007.

Perubahan Kimia Kelautan

ketika CO2 diserap oleh laut, reaksi kimia terjadi. Secara khusus, asam karbonat terbentuk dan ion hidrogen dilepaskan, dan sebagai hasilnya pH air permukaan laut berkurang (membuatnya lebih asam). Ketika ion hidrogen dilepaskan dalam air laut, mereka bergabung dengan ion karbonat untuk membentuk bikarbonat. Proses ini menurunkan konsentrasi ion karbonat. Pengurangan ion karbonat yang tersedia adalah masalah bagi calcifiers laut (karang, krustasea, dan moluska) yang membutuhkan ion karbonat untuk membangun kerang dan kerangka mereka.

Perubahan konsentrasi ion karbonat dalam air laut dapat memengaruhi kondisi saturasi (dan karenanya ketersediaan biologis) dari beberapa jenis kalsium karbonat (misalnya, kalsit, aragonit, atau kalsit magnesian tinggi.) ref Di banyak bagian lautan, air laut sangat jenuh sehubungan dengan mineral kalsium karbonat ini, yang berarti bahwa ada cukup kalsium karbonat untuk organisme kalsifikasi untuk membangun kerangka dan cangkang mereka. Namun, pengasaman laut yang berkelanjutan menyebabkan banyak bagian lautan menjadi tidak jenuh dengan jenis kalsium karbonat ini, sehingga berdampak buruk pada kemampuan beberapa organisme untuk memproduksi dan memelihara cangkangnya.

PH permukaan laut telah turun oleh unit pH 0.1 sejak awal Revolusi Industri. ref Meskipun ini mungkin kedengarannya tidak banyak, skala pH adalah logaritma, dan perubahan ini menunjukkan peningkatan keasaman 30%. Saat lautan terus menyerap CO2 , mereka akan menjadi lebih asam. PH laut diproyeksikan untuk menjatuhkan unit pH 0.4 tambahan oleh 2100 di bawah CO tinggi2 skenario emisi, ref dengan tingkat saturasi karbonat berpotensi jatuh di bawah yang dibutuhkan untuk mempertahankan pertambahan terumbu karang. ref Perubahan kimia karbon di lautan terbuka semacam itu mungkin belum terjadi selama lebih dari 20 juta tahun. ref

Sementara CO antropogenik2 emisi mendorong pengasaman pada skala global, proses yang terjadi pada skala lokal juga dapat mempengaruhi kimia laut. Misalnya, input air tawar, polutan (misalnya, pupuk asam, bahan kimia yang dikeluarkan dari pengolahan air dan pembangkit listrik), dan erosi tanah memiliki potensi untuk mengasamkan air pantai pada tingkat yang jauh lebih tinggi daripada CO atmosfer.2 sendirian. ref