เป็นกรดของมหาสมุทร

การทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรหมายถึงค่า pH ของมหาสมุทรที่ลดลงในช่วงหลายทศวรรษหรือนานกว่านั้น ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ (CO .)₂) จากบรรยากาศ ความเข้มข้นของCO .ในบรรยากาศ₂ เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม จากประมาณ 280 ส่วนต่อล้านส่วน (ppm) ในยุคก่อนอุตสาหกรรมเป็น 419.05 ppm ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2021 การเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ (CO)₂) ถูกดูดซับโดยมหาสมุทรและนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของคาร์บอเนตในมหาสมุทร ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทร

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของมหาสมุทร

เมื่อ CO₂ ถูกดูดกลืนโดยมหาสมุทร เกิดปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรดคาร์บอนิกจะเกิดขึ้นและปล่อยไอออนไฮโดรเจน ส่งผลให้ค่า pH ของน้ำผิวดินในมหาสมุทรลดลง ทำให้มีความเป็นกรดมากขึ้น เมื่อไฮโดรเจนไอออนถูกปล่อยออกมาในน้ำทะเล ไอออนของไฮโดรเจนจะรวมตัวกับไอออนของคาร์บอเนตเพื่อสร้างไบคาร์บอเนต กระบวนการนี้ช่วยลดความเข้มข้นของคาร์บอเนตไอออน การลดลงของไอออนคาร์บอเนตที่มีอยู่เป็นปัญหาสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาในทะเล เช่น ปะการัง ครัสเตเชียน และหอย ซึ่งต้องการไอออนคาร์บอเนตเพื่อสร้างเปลือกและโครงกระดูกของพวกมัน

ตัวอย่างผลกระทบของการทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรต่อเปลือกหอย เปลือกที่แข็งแรงทางด้านซ้ายนั้นโปร่งใสมีสันเรียบ ในทางตรงกันข้าม เปลือกที่สัมผัสกับน้ำที่มีความเป็นกรดและกัดกร่อนมากกว่านั้นจะมีเมฆมาก ขรุขระ และมีจุดอ่อน ภาพถ่าย©การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ

ผลกระทบทางชีวภาพและระบบนิเวศ

การศึกษาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ แสดงให้เห็นผลกระทบด้านลบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลอันเป็นผลมาจากการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทร ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้: อ้าง

• การเจริญเติบโตของโครงกระดูก: อัตราการเจริญเติบโตของโครงกระดูกลดลงในปะการังที่สร้างแนวปะการัง
• เปลือกป้องกัน: ลดความสามารถในการรักษาเกราะป้องกันระหว่างแพลงก์ตอนสัตว์ที่ว่ายน้ำอย่างอิสระ (แพลงก์ตอนสัตว์รวมถึง "แพลงก์ตอนสัตว์" ส่วนใหญ่เป็นสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กและตัวอ่อนของปลา และเป็นฐานของใยอาหารทางทะเลส่วนใหญ่)
• แคลเซียมคาร์บอเนต: อัตราการผลิตแคลเซียมคาร์บอเนตลดลงในสาหร่ายทะเล (crustose coralline และสาหร่ายสีเขียว)
• พันธุ์สัตว์ทะเลตัวอ่อน: ลดอัตราการรอดตายของสัตว์ทะเลตัวอ่อนรวมถึงปลาเพื่อการพาณิชย์และหอย
• ขั้นตอนการพัฒนา: ระยะพัฒนาการที่บกพร่องของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง (การปฏิสนธิ ความแตกแยกของไข่ ตัวอ่อน การตั้งถิ่นฐาน และการสืบพันธุ์)
• CO₂ ความเป็นพิษ: CO₂ ที่ความเข้มข้นของสารพิษในเลือดของปลาและปลาหมึก
• การเติบโตและความดกของไข่: ลดการเจริญเติบโตและความดกของไข่ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดอย่างมีนัยสำคัญ

ผลกระทบของการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรเป็นสิ่งที่น่าเป็นห่วงอย่างยิ่งสำหรับปะการังที่สร้างแนวปะการังซึ่งต้องการคาร์บอเนตเพื่อสร้างโครงกระดูก การลดไอออนคาร์บอเนตอาจทำให้โครงกระดูกปะการังอ่อนแอและเปราะบางมากขึ้น และอัตราการเติบโตของปะการังช้าลง สิ่งนี้อาจทำให้แนวปะการังกัดเซาะเร็วกว่าที่พวกมันจะเกาะเป็นหินได้ ซึ่งจะทำให้ความสามารถของสายพันธุ์ปะการังแข่งขันกันในอวกาศลดลง การศึกษาปะการังสมองในเบอร์มิวดาพบว่าอัตราการกลายเป็นปูนลดลง 25% ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา และความเป็นกรดของมหาสมุทรก็เป็นปัจจัยที่มีแนวโน้ม อ้าง

ผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคม

เนื่องจากการทำให้เป็นกรดส่งผลต่อกระบวนการพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างโดยรวมและหน้าที่ของระบบนิเวศทางทะเล การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใดๆ อาจมีผลที่ตามมาอย่างมากสำหรับมหาสมุทรแห่งอนาคตและผู้คนหลายพันล้านที่ต้องพึ่งพาทรัพยากรทางทะเลสำหรับอาหารและวิถีชีวิต

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่อการทำประมงเชิงพาณิชย์และเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจโดย:

• ลดความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์หอยที่มีความสำคัญทางการค้า เช่น หอย หอยนางรม และเม่นทะเล
• การทำลายใยอาหารทางทะเลอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและผลผลิตของการผลิตสัตว์หน้าดินและสัตว์หน้าดินขั้นต้นและขั้นทุติยภูมิ

ผลกระทบดังกล่าวอาจคุกคามการจัดหาโปรตีนและความมั่นคงด้านอาหารของผู้คนหลายล้านคน รวมถึงอุตสาหกรรมประมงมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ อ้าง  โดยส่งผลกระทบต่อสุขภาพและโครงสร้างของแนวปะการัง การทำให้เป็นกรดในมหาสมุทรยังคุกคามรายรับจากการท่องเที่ยวหลายล้านดอลลาร์ การปกป้องชายฝั่งจากการกัดเซาะและน้ำท่วม และรากฐานสำหรับแนวปะการังและความหลากหลายทางชีวภาพในมหาสมุทร

ความเปราะบางและความอ่อนไหวของสายพันธุ์ที่มีความสำคัญทางการค้าและทางนิเวศวิทยาต่อการเป็นกรดของมหาสมุทร ที่มา: IGBP, IOC, SCOR 2013