Impak Biologi Pengatutan Laut

Atol Palmyra, Pasifik Utara. Foto © Tim Calver

Perubahan kimia dalam lautan boleh mempunyai kesan langsung dan tidak langsung yang luas terhadap organisma marin dan ekosistem di mana mereka hidup. Kajian kalsium laut (karang, krustasea, dan moluska) menunjukkan bahawa kebanyakannya, tetapi tidak semua, memperlihatkan kalsifikasi dikurangkan dengan pengasidan laut yang meningkat. ref

Impak terhadap organisma Marin

wakil pengikat benthic

Variasi taksonomi dalam kesan pengasidan laut. Saiz kesan min ditunjukkan untuk semua organisma yang digabungkan (keseluruhan), calcifiers (orange) dan noncalcifiers (hijau). Bilangan eksperimen yang digunakan untuk mengira saiz kesan min ditunjukkan dalam kurungan. ‡ Menunjukkan perbezaan yang ketara di kalangan kumpulan taksonomi yang diuji. Sumber: Kroeker et al. 2010

Sejumlah kajian telah menunjukkan kesan buruk terhadap organisma marin akibat pengasaman laut, termasuk yang berikut: ref

  • Penurunan kadar pertumbuhan kerangka dalam batu karang bangunan terumbu karang
  • Keupayaan yang dikurangkan untuk mengekalkan kulit pelindung di kalangan zooplankton berenang bebas (zooplankton termasuk "haiwan plankton", terutamanya krustasea kecil dan larva ikan, dan membentuk asas paling banyak makanan laut marin)
  • Kadar pengurangan pengeluaran kalsium karbonat dalam alga laut (crustose coralline dan alga hijau)
  • Mengurangkan kelangsungan spesies marin larva, termasuk ikan komersial dan kerang-kerangan
  • Tahap perkembangan terjejas invertebrata (persenyawaan, belahan telur, larva, penyelesaian dan pembiakan)
  • Karbon dioksida berlebihan (CO2) tahap dalam darah (CO2 toksisitas) ikan dan ikan epalopod dan pertumbuhan dan fekunditi berkurangan dengan ketara di beberapa spesies invertebrata

Mengurangkan pH (meningkatkan keasidan) boleh menjejaskan organisma dengan cara yang melampaui penurunan kalsifikasi atau prestasi metabolik, termasuk:

  • Interaksi antara spesies semasa peringkat kehidupan yang berbeza
  • Pergeseran tekanan persaingan (contohnya, karang mengatasi karang)
  • Perubahan pada predasi, yang akan muncul apabila masyarakat bertindak balas terhadap pengasidan
  • Perubahan tingkah laku larva ikan (disebabkan oleh fungsi deria terjejas dalam ikan larva) dan kejayaan pengambilan pengurangan ref

Interaksi dengan tekanan lain (contohnya, input nutrien, suhu permukaan laut meningkat dan kenaikan paras laut) juga akan mempengaruhi bagaimana masyarakat marin akan berubah sebagai tindak balas terhadap CO tinggi2 syarat.

Kesan Pengkelasan

Salah satu kesan yang paling kritikal untuk meningkatkan keasaman lautan adalah berkaitan dengan pengeluaran kerang, kerangka, dan plat dari kalsium karbonat, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi. Asidifikasi menggeser keseimbangan kimia karbonat dalam air laut, mengurangkan pH dan kepekatan ion karbonat yang tersedia untuk karang dan calcifiers laut lain untuk digunakan untuk membina rangka mereka. Ini mengurangkan kadar dan jumlah kalsifikasi di kalangan banyak organisma marin yang membina rangka dan kerangka luaran, mulai dari plankton hingga kerang ke karang batu karang.

Pengurangan ion karbonat terlarut dalam air laut mempunyai banyak implikasi untuk ekosistem terumbu karang. Kerana batu karang bangunan karang memerlukan karbonat untuk membina kerangka mereka, penurunan konsentrasi ion karbonat akan menyebabkan kerangka coral kerangka yang lebih lemah dan kadar pertumbuhan karang yang lebih perlahan. Pada masa akan datang ini dapat menyebabkan terumbu karang berkerut lebih cepat daripada yang dapat menenangkan, dengan itu mengurangkan keupayaan spesies karang untuk bersaing untuk ruang.

Bagi karang dan calcifiers lain seperti landak laut dan kerang-kerangan, pengurangan kalsifikasi boleh:

  • Meningkatkan kerentanan karang kepada pelunturan dan penyakit
  • Kurangkan keupayaan organisma untuk menangkis pemangsa dan bersaing untuk makanan dan habitat
  • Mengubah corak tingkah laku
  • Kurangkan kapasiti untuk bertolak ansur dengan radiasi ultraviolet, meningkatkan kadar bioerosion, dan meningkatkan kerosakan akibat siklon

Kajian makmal telah mengkaji kesan pengasaman laut terhadap pelbagai jenis karang dan alga karang, mendedahkan pelbagai tindak balas daripada penurunan 3% hingga 60% kadar kalsifikasi untuk menggandakan CO atmosfera2.ref Kajian baru-baru ini mengenai karang otak di Bermuda mendapati bahawa kadar kalsifikasi telah menurun sebanyak 25% sepanjang tahun 50 lalu dan pengasidan laut adalah faktor penyumbang yang mungkin. ref

wakil pengikat benthic

Contoh calcifiers laut dari Kleypas et al. 2006: (a) alga karang (gambar oleh Nancy Sefton; NOAA / CORIS); (b) Halimeda (gambar oleh James Watt; courtesy NOAA / NMFS); (c) foraminifera benthic (ihsan P. Hallock); (d) karang membina karang (Dendrogyra cylindrus; Cmdr William Harrigan, NOAA Corps; hormat Florida Keys Sanctuary Marine Sanctuary); (e) karang dalam air (Lophelia pertusa; dari kedalaman 413 di North Carolina. Kepiting merah besar ialah Eumunida picta; urchin di bawah ini Echinus tylodes; hormat SW Ross, K. Sulak, dan M. Nizinski); (f) bryozoan (ihsan NOAA / Ocean Explorer); (g) moluska (terumbu tiram; ihsan Jabatan Sumber Alam South Carolina); (h) echinoderm (bintang rapuh; Larry Zetwoch, Florida Keys Marine Sanctuary); (i) krustacea (udang galah; Dr. James P. McVey, Program Hibah Laut NOAA)