Biological Impacts ng Ocean Acidification

Palmyra Atoll, Northern Pacific. Larawan © Tim Calver

Ang mga pagbabago sa kimika ng karagatan ay maaaring magkaroon ng malawak na direktang at hindi direktang epekto sa mga organismo ng dagat at sa mga ecosystem na kanilang tinitirhan. Ang mga pag-aaral ng marine calcifiers (korales, crustaceans, at mollusks) ay nagpapahiwatig na ang karamihan, ngunit hindi lahat, nagpapakita ng pagbawas ng kaltipikasyon sa pagtaas ng pagtaas ng karagatan. Ref

Mga Epekto sa Marine Organisms

mga kinatawan ng mga benthic calcifiers

Pagkakaiba-iba ng taxonomic sa mga epekto ng pag-aasid ng karagatan. Ang laki ng laki ng epekto ay ipinapakita para sa lahat ng mga organismo na pinagsama (pangkalahatang), calcifiers (orange) at noncalcifiers (berde). Ang bilang ng mga eksperimento na ginagamit upang kalkulahin ang ibig sabihin ng mga laki ng epekto ay ipinapakita sa mga panaklong. • Nagpapahiwatig ng mga makabuluhang pagkakaiba sa mga nasubok na taxonomic group. Pinagmulan: Kroeker et al. 2010

Ang lumalagong bilang ng mga pag-aaral ay nagpakita ng masamang epekto sa mga organismo ng dagat bilang resulta ng pag-aasid ng karagatan, kabilang ang mga sumusunod: Ref

  • Ang pagbaba ng rate ng paglaki ng kalansay sa coral reef-building
  • Nabawasan ang kakayahang mapanatili ang proteksiyon sa pagitan ng mga libreng zooplankton (kabilang ang zooplankton "hayop plankton", pangunahing maliit na crustaceans at isda larvae, at bumubuo ng base ng karamihan sa mga marine food webs)
  • Ang pinababang rate ng produksyon ng kaltsyum carbonate sa marine algae (crustose coralline at green algae)
  • Nabawasan ang kaligtasan ng larva marine species, kabilang ang komersyal na isda at molusko
  • Ang mga di-nakapapagod na mga yugto ng pag-unlad ng mga invertebrate (pagpapabunga, pagpaputi ng itlog, larva, pag-areglo at pagpaparami)
  • Labis na carbon dioxide (CO2) mga antas sa dugo (CO2 toxicity) ng mga isda at cephalopods at makabuluhang nabawasan ang paglago at kababalaghan sa ilang mga invertebrate species

Ang pagbabawas ng pH (pagtaas ng kaasiman) ay maaaring makaapekto sa mga organismo sa mga paraan na umaabot nang lampas sa pagtanggi sa kalcipikasyon o metabolic performance, kabilang ang:

  • Mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga species sa iba't ibang yugto ng buhay
  • Paglilipat ng mapagkumpitensyang mga presyon (hal., Algae outcompeting corals)
  • Ang mga pagbabago sa predation, na kung saan ay darating sa pag-play bilang mga komunidad tumugon sa pag-aasido
  • Pagbabago ng pag-uugali ng larvae ng isda (dahil sa kapansanan sa pag-andar ng pandinig sa isda ng larva) at pagbawas ng tagumpay sa pag-recruit Ref

Ang mga pakikipag-ugnayan sa iba pang mga stressors (eg, nutrient input, nadagdagan na temperatura sa ibabaw ng dagat, at pagtaas ng antas ng dagat) ay makakaapekto rin kung paano magbabago ang mga marine community bilang tugon sa mataas na CO2 kundisyon.

Mga Epekto sa Pag-calcification

Ang isa sa mga pinaka-kritikal na epekto ng pagtaas ng acidity sa karagatan ay may kaugnayan sa produksyon ng mga shell, skeleton, at mga plato mula sa kaltsyum carbonate, isang proseso na kilala bilang calcification. Ang pag-iipon ay nagbabago sa ekwilibrium ng carbonate chemistry sa seawater, pagbawas ng pH at ang konsentrasyon ng carbonate ions na magagamit para sa mga korales at iba pang mga calcifiers ng dagat na gagamitin upang itayo ang kanilang mga kalansay. Binabawasan nito ang rate at halaga ng calcification sa maraming mga marine organism na nagtatayo ng panlabas na mga skeleton at shell, mula sa plankton hanggang shellfish hanggang coral-building coral.

Ang pagbabawas ng dissolved carbonate ions sa seawater ay may maraming implikasyon para sa mga ekosistema ng coral reef. Dahil ang mga coral reef-building ay nangangailangan ng karbonat upang maitayo ang kanilang mga kalansay, ang pagbabawas ng mga konsentrasyon ng carbonate ion ay malamang na humantong sa weaker, mas malulubhang mga coral skeleton at mas mabagal na mga rate ng paglago ng coral. Sa hinaharap ito ay maaaring maging sanhi ng mga coral reef upang masyado mas mabilis kaysa sa maaari nilang calcify, kaya decreasing ang kakayahan ng coral species upang makipagkumpetensya para sa espasyo.

Para sa mga korales at iba pang mga calcifiers tulad ng mga urchins at molusko ng dagat, ang mga pagbawas sa calcification ay maaaring:

  • Dagdagan ang pagkamaramdaman ng korales pagpapaputi at sakit
  • Bawasan ang kakayahan ng mga organismo na palayain ang mga predator at makipagkumpetensya para sa pagkain at tirahan
  • Baguhin ang mga pattern ng pag-uugali
  • Bawasan ang kapasidad na tiisin ang ultraviolet radiation, dagdagan ang mga rate ng bioerosion, at dagdagan ang pinsala mula sa mga cyclone

Sinusuri ng mga pag-aaral sa laboratoryo ang mga epekto ng pag-aasid ng karagatan sa maraming uri ng mga korales at coralline algae, na nagsisiwalat ng iba't ibang mga tugon mula sa isang 3% hanggang 60% na pagtanggi sa antas ng calcification para sa isang pagdodoble ng atmospheric CO2.Ref Ang isang kamakailang pag-aaral ng mga coral ng utak sa Bermuda ay natagpuan na ang mga antas ng calcification ay tinanggihan ng 25% sa nakalipas na mga taon ng 50 at ang pag-aasagawang karagatan ay malamang na nag-aambag. Ref

mga kinatawan ng mga benthic calcifiers

Mga halimbawa ng marine calcifiers mula sa Kleypas et al. 2006: (a) coralline algae (larawan ni Nancy Sefton; courtesy NOAA / CORIS); (b) Halimeda (larawan ni James Watt; courtesy NOAA / NMFS); (c) benthic foraminifera (courtesy P. Hallock); (d) coral-build coral (Dendrogyra cylindrus; Cmdr William Harrigan, NOAA Corps; sa kagandahang-loob ng Florida Keys National Marine Sanctuary); (e) malalim na tubig coral (Lophelia pertusa; mula sa 413 m depth sa North Carolina. Ang malalaking pulang alimango ay Eumunida picta; urchin sa ibaba ito Echinus tylodes; kagandahang-loob SW Ross, K. Sulak, at M. Nizinski); (f) bryozoan (courtesy NOAA / Ocean Explorer); (g) mollusk (oyster reef; courtesy ng South Carolina Department of Natural Resources); (h) echinoderm (brittle star; Larry Zetwoch; Florida Keys National Marine Sanctuary); (i) crustacean (lobster; Dr. James P. McVey, NOAA Sea Grant Program)