ما هو حمض المحيطات؟

تحمض المحيطات هو تخفيض درجة الحموضة في مياه المحيط على مدى فترة من الزمن. السبب الرئيسي هو ثاني أكسيد الكربون في الهواء الذوبان في البحر. يؤدي التحمض إلى تغيير في الخواص الكيميائية للمياه ، مما يجعل النظام البيئي خطيرًا على النباتات والحيوانات. عندما يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في البيئة ، يستهلك المحيط حوالي 30٪ من الكمية. بعد وقت ، يبدأ مستوى المحيط في الارتفاع ، وفقد التنوع البيولوجي. يشبه تأثير المياه الحمضية تأثير استخدام مياه الصودا في الري أو الشرب. في نهاية اليوم ، يمثل تحمض المحيط خطراً على الكوكب بأسره. تذكر أن تعطل الكائن الحي في أسفل السلسلة الغذائية له تأثير سلبي على أهم المغذيات ، مثل البشر.

5. تحمض المحيط: لمحة موجزة

منذ الثورة الصناعية ، التي بدأت منذ أكثر من 200 عام ، زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل ملحوظ. كان هذا في المقام الأول بسبب حرق الوقود الأحفوري الذي يستخدمه البشر كل يوم ، بالإضافة إلى التغيرات في استخدام الأراضي. مع نمو إزالة الغابات بمعدل خطر ، تُترك المحيطات باعتبارها النظام البيئي الوحيد القادر على امتصاص جزء كبير من ثاني أكسيد الكربون المنطلق بنسبة تصل إلى 30٪. عندما كان الكوكب أخضر بالكامل قبل الحضارات والتوسع الحضري ، امتصت الأشجار ثاني أكسيد الكربون المنبعث وحافظت عليه عند مستويات آمنة. اليوم، وهذا هو الأمر لم يعد كذلك. عندما يمتص المحيط ثاني أكسيد الكربون ، يؤدي ثاني أكسيد الكربون إلى سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تغير التوازن الأيوني للماء. تزيد أيونات الهيدروجين مما يجعل ماء البحر أكثر حمضية بينما تنخفض أيونات الكربونات. هذه التغييرات في كيمياء المحيط لها تأثير متنوع على الكائنات غير المكلسة والمكلسة أيضًا. بالنسبة للكائنات المتكلسة ، يصبح تصنيع قشور كربونات الكالسيوم أمرًا صعبًا بينما يتم تقليل غريزة البقاء للكائنات غير المكلسة.

4. ما الذي يسبب تحمض المحيط (العملية الكيميائية)؟

ينطوي تحمض المحيط على عدد من العمليات الكيميائية. يذوب ثاني أكسيد الكربون (CO ₂ ) في الماء (H ₂ O) لإنشاء حمض الكربونيك (H ₂ CO ₃ ). حمض الكربونيك هو حمض ضعيف يفصل بين أيونات الهيدروجين (H +) وأيونات بيكربونات (HCO ₃ -1) وتتحد أيونات الهيدروجين مع أيونات الكربونات (CO ₃ -2) في الماء. تعتمد العديد من الكائنات في البحر مع هياكل عظمية وقذائف مصنوعة من كربونات الكالسيوم على أيونات الكربونات لبناء قشورها وهياكلها العظمية. في المتوسط ​​، يحتوي ماء البحر على درجة الحموضة التي انخفضت من 8.2 إلى 8.1 ، وهو ما يقرب من 30 ٪ زيادة في الحموضة على مقياس درجة الحموضة. الثورة الصناعية في جميع أنحاء العالم هي السبب الرئيسي لتحمض المحيطات. تطلق العمليات الصناعية معظم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. الأسباب الأخرى هي حرق الوقود الأحفوري ، والتغيرات في استخدام الأراضي ، والجريان السطحي ، والتلوث ، وإلقاء النفايات السائلة الصناعية والمنزلية على المسطحات المائية ، وتغيير إنتاج الغاز الحيوي ، وإزالة الغابات. كل هذه الأنشطة البشرية تساهم في ارتفاع تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

3. كيف تؤثر أنشطتنا على تحمض المحيطات؟

هناك مصدران رئيسيان مسؤولان عن هذا التدفق لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، وهما انبعاثات حرق الوقود وإزالة الغابات. انبعاثات الوقود الأحفوري هي الغازات المنبعثة من السيارات والطائرات والمصانع ومحطات الطاقة التي تحرق الوقود مثل النفط أو الفحم أو الغاز. لقد أدت الثورة الصناعية إلى زيادة الحاجة إلى هذه الوقود الأحفوري ، وقد أدى استهلاكنا للوقود وزيادة الاعتماد عليهما إلى تحمض المحيطات. إن إزالة الغابات ، من ناحية أخرى ، لها عاملان مساهمان. عندما نحرق الغابات لإيجاد مساحة للزراعة وتوسيع نطاق التحضر ، فإننا نبعث كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في جو حساس بالفعل. عندما يتم قطع الأشجار ، هناك عدد أقل من أنظمة امتصاص ثاني أكسيد الكربون لأن الغابات والحياة النباتية ككل هي بالوعات الكربون لأن النباتات الخضراء تحتاج إلى ثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي. بشكل عام ، عندما نقوم بإزالة الغابات ، فإننا لا نقوم فقط بزيادة كميات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ولكن أيضًا تدمير الأنظمة التي تساعد على امتصاصه.

2. آثار تحمض المحيطات على الحياة البحرية

إن زيادة حموضة مياه البحر والمحيطات تسلب الكائنات البحرية مثل الرخويات والشعاب المرجانية لأيونات الكربونات التي تحتاجها لبناء قذائفها ، والهياكل الخارجية ، والشعاب المرجانية. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي تحمض المحيطات إلى تآكل الهياكل التي صنعتها الكائنات المتكلسة بالفعل. التكلس المتناقص يضر بلياقة هذه الكائنات. بالنسبة للكائنات غير المكلسة ، تميل الحموضة العالية إلى خفض حواسها وبالتالي غرائز بقائها. ونتيجة لذلك ، لم تعد هذه الأنواع التي تتغذى على الآخرين أو تفلت من الافتراس باستخدام قدرتها المحسنة على اكتشاف التغيرات الطفيفة في البيئة قادرة على التغذية. وبالتالي ، تنميتها فيما يتعلق بالنمو والتكاثر يقلل. سيؤثر التحمض أخيرًا على الحياة البحرية وفي النهاية سيؤثر على السلسلة الغذائية. وقد لوحظ في Pteropods القواقع البحرية الصغيرة التي تشكل مصدرا حيويا للغذاء لسمك السلمون المحيط الهادئ. سيؤدي التحمض إلى تغيير دورة المغذيات والعناصر والمركبات في المحيطات وسيحول الميزة التنافسية بين الأنواع وبالتالي يغير النظام البيئي ويشوه شبكة الغذاء.

1. كيفية معالجة مسألة تحمض المحيطات؟

تلوث الهواء بثاني أكسيد الكربون هو السبب الرئيسي لتحمض المحيطات. إن تخفيض انبعاثات الكربون لدينا هو أفضل استراتيجية لمعالجة تحمض المحيطات من جذوره. إن تقليل الجريان السطحي والتلوث وتقليل النفايات الصناعية المنبعثة في المسطحات المائية سيساعد أيضًا في معالجة تأثير حموضة المياه. يمكن أن يساعد التعاون المكثف في جميع أنحاء العالم أيضًا في وضع تدابير وممارسات من شأنها أن تبقي أجسامنا المائية خالية من الأنشطة البشرية التي تؤدي إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون في الجو. لا يزال البحث العلمي حول تحمض المحيطات وطرق تخفيفه جاريًا. سيساهم دعم هذه الدراسات بشكل كبير في حل هذا التوأم الشرير لتغير المناخ وربما السيطرة عليه.