Química do Carbono do Oceano

Atol de Palmyra, Pacífico do norte. Foto © Tim Calver

A concentração de dióxido de carbono atmosférico (CO2) aumentou dramaticamente desde a Revolução Industrial (de cerca de 280 partes por milhão [ppm] em tempos pré-industriais 409 ppm 2019), principalmente devido a atividades humanas, tais como a queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra.ref O oceano desempenha um papel importante na redução das emissões atmosféricas de CO2 absorvendo cerca de 1 / 4 de CO2 que foi lançado a cada ano na atmosfera. ref Esse processo ajuda a reduzir os impactos do aquecimento global associados ao aumento das emissões, mas tem um custo: a acidificação dos oceanos.

ilustração de química do oceano

Ligações entre o acúmulo de CO atmosférico2 da queima de combustíveis fósseis e da desaceleração da calcificação dos corais devido à acidificação dos oceanos. CO atmosférico2 é absorvida pelo oceano e resulta em uma diminuição na concentração de íons carbonato, tornando os íons de carbonato indisponíveis para os corais e outros calcificadores marinhos. Clique para ampliar. Modificado de Hoegh-Guldberg et al. 2007.

Mudanças na Química dos Oceanos

Quando CO2 é absorvida pelo oceano, ocorrem reações químicas. Em particular, o ácido carbônico é formado e os íons de hidrogênio são liberados e, como resultado, o pH das águas da superfície do oceano diminui (tornando-as mais ácidas). Quando os íons de hidrogênio são liberados na água do mar, eles se combinam com íons de carbonato para formar bicarbonato. Este processo reduz a concentração de íons carbonato. A redução dos íons de carbonato disponíveis é um problema para os calcificadores marinhos (corais, crustáceos e moluscos) que precisam dos íons de carbonato para construir suas conchas e esqueletos.

Mudanças na concentração de íons carbonato na água do mar podem afetar estado de saturação (e, portanto, disponibilidade biológica) de vários tipos de carbonato de cálcio (por exemplo, calcita, aragoniteou calcita de alta magnesiana.) ref Em muitas partes do oceano, a água do mar é supersaturada com relação a esses minerais de carbonato de cálcio, o que significa que há carbonato de cálcio suficiente para que os organismos calcificadores construam seus esqueletos e conchas. No entanto, a contínua acidificação dos oceanos está fazendo com que muitas partes do oceano se tornem insaturadas com esses tipos de carbonato de cálcio, afetando negativamente a capacidade de alguns organismos em produzir e manter suas conchas.

O pH do oceano de superfície caiu pelas unidades 0.1 pH desde o início da Revolução Industrial. ref Embora isso possa não parecer muito, a escala de pH é logarítmicoe esta alteração representa um aumento de 30% na acidez. Enquanto os oceanos continuam a absorver CO2 , eles se tornarão cada vez mais ácidos. Prevê-se que o pH oceânico baixe mais unidades de pH 0.4 por 2100 sob um elevado CO2 cenário de emissões, ref com níveis de saturação de carbonato potencialmente abaixo dos requeridos para sustentar o acréscimo de recife de coral. ref Tais mudanças na química do carbono do oceano aberto provavelmente não ocorreram por mais de 20 milhões de anos. ref

Enquanto CO antropogênico2 as emissões estão conduzindo à acidificação em escala global, os processos que ocorrem em escalas locais também podem afetar a química dos oceanos. Por exemplo, insumos de água doce, poluentes (por exemplo, fertilizantes ácidos, produtos químicos descarregados do tratamento de água e usinas elétricas) e a erosão do solo têm o potencial de acidificar as águas costeiras a taxas substancialmente mais altas do que as emissões atmosféricas de CO2 sozinho. ref