Ocean Carbon Chemistry

Palmyra Atoll, Northern Pacific. Larawan © Tim Calver

Ang konsentrasyon ng atmospheric carbon dioxide (CO2) ay dumami nang malaki dahil sa Industrial Revolution (mula sa paligid ng mga bahagi 280 bawat milyon [ppm] sa mga panahon ng preindustrial sa 409 ppm sa 2019), lalo na dahil sa mga gawain ng tao tulad ng pagkasunog ng fossil fuels at pagbabago sa paggamit ng lupa.Ref Ang karagatan ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbawas ng atmospheric CO2 sa pamamagitan ng pagsipsip tungkol sa 1 / 4 ng CO2 na inilabas sa bawat taon sa kapaligiran. Ref Ang prosesong ito ay nakakatulong upang mabawasan ang mga epekto ng global warming na nauugnay sa pagtaas ng mga emissions, ngunit ito ay dumating sa isang gastos: pag-aasido ng karagatan.

paglalarawan ng kimika ng karagatan

Mga ugnayan sa pagitan ng pagtatayo ng atmospheric CO2 mula sa nasusunog na fossil fuels at ang pagbagal ng coral calcification dahil sa pag-aasid ng karagatan. Atmospheric CO2 ay nasisipsip ng karagatan at nagreresulta sa pagbawas sa konsentrasyon ng konsentrasyon ng karbonat, na hindi nakukuha ang mga carbonate ions sa mga korales at iba pang mga calcifiers sa dagat. I-click upang palakihin. Nabago mula sa Hoegh-Guldberg et al. 2007.

Pagbabago sa Ocean Chemistry

kapag CO2 ay nasisipsip ng karagatan, ang mga reaksyong kemikal ay nagaganap. Sa partikular, ang carbonic acid ay nabuo at ang mga ions ng hydrogen ay inilabas, at bilang resulta ang pH ng tubig sa ibabaw ng dagat ay bumababa (ginagawa itong mas acidic). Kapag ang mga ions ng hydrogen ay inilabas sa tubig-dagat, pinagsama nila ang carbonate ions upang bumuo ng bikarbonate. Pinapababa ng prosesong ito ang konsentrasyon ng carbonate ion. Ang pagbabawas ng mga magagamit na carbonate ions ay isang problema para sa marine calcifiers (korales, crustaceans, at mollusks) na nangangailangan ng carbonate ions upang maitayo ang kanilang mga shell at skeleton.

Ang mga pagbabago sa konsentrasyon ng carbonate ion sa seawater ay maaaring makaapekto sa estado ng saturation (at samakatuwid biological availability) ng ilang mga uri ng kaltsyum karbonat (hal., calcite, aragonite, o high-magnesian calcite.) Ref Sa maraming bahagi ng karagatan, ang dagat ay supersaturated tungkol sa mga kaltsyum karbonat mineral na ito, ibig sabihin na may sapat na kaltsyum karbonat para sa mga calcifying organismo upang itayo ang kanilang mga skeleton at shell. Gayunpaman, ang patuloy na pag-aasid sa karagatan ay nagdudulot ng maraming bahagi ng karagatan upang maging kulang sa mga ganitong uri ng kaltsyum karbonat, kaya masamang nakakaapekto sa kakayahan ng ilang mga organismo na gumawa at mapanatili ang kanilang mga shell.

Ang pH ng ibabaw na karagatan ay bumagsak sa pamamagitan ng 0.1 na mga yunit ng pH mula noong simula ng Industrial Revolution. Ref Habang hindi ito maaaring tunog tulad ng isang pulutong, ang pH scale ay logarithmic, at ang pagbabagong ito ay kumakatawan sa isang pagtaas ng 30% sa kaasiman. Habang ang mga karagatan ay patuloy na sumisipsip ng CO2 , magiging mas lalong acidic ang mga ito. Ang pH ng dagat ay inaasahang mag-drop ng karagdagang mga pH unit ng 0.4 sa pamamagitan ng 2100 sa ilalim ng isang mataas na CO2 paglabas ng sitwasyon, Ref na may mga antas ng saturation ng carbonate na posibleng bumabagsak sa mga kinakailangan upang mapanatili ang coral reef accretion. Ref Ang ganitong mga pagbabago sa carbon chemistry ng bukas na karagatan ay malamang na hindi naganap para sa higit sa 20 milyong taon. Ref

Habang anthropogenic CO2 Ang mga emissions ay nagmamaneho ng pag-asam sa mga global na kaliskis, ang mga proseso na nagaganap sa mga lokal na kaliskis ay maaaring makaapekto sa kimika ng karagatan. Halimbawa, ang mga freshwater input, pollutants (halimbawa, acidic fertilizers, mga kemikal na pinalabas mula sa paggamot ng tubig at mga halaman ng kuryente), at ang pagguho ng lupa ay may potensyal na ma-acidify ang mga tubig sa baybayin sa mas mataas na halaga kaysa sa atmospheric CO2 nag-iisa. Ref