Acțiunile nocive ale omului asupra mediului înconjurător au ajuns până în adâncurile oceanelor. Aciditatea apelor crește odată cu nivelul emisiilor de gaze cu efect de seră din aer, iar fenomenul amenință mai mult ca niciodată supraviețuirea și înmulțirea organismelor marine.
 Diana Uţă

În urmă cu aproximativ 66 milioane de ani, Pământul a fost lovit de un asteroid uriaș în apropiere de orașul mexican Chicxulub, iar impactul a produs un tsunami și un cutremur. Apoi au apărut ploi acide și s-a ajuns la acidificarea pe scară largă a oceanelor lumii, ceea ce a dus la dispariția în masă a unei mari părți din viața marină și terestră, inclusiv a tuturor dinozaurilor, se arată într-o lucrare publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences, citată de CNN.

Oamenii de știință au studiat cochiliile din sedimentele formate după prăbușirea asteroidului și au descoperit că acestea au devenit foarte subțiri ca urmare a scăderii pH-ului oceanelor după 100 până la 1000 de ani de la impact.

Dioxidul de carbon crește aciditatea oceanelor

În prezent oceanele absorb un sfert din emisiile de gaze cu efect de seră produse anual prin arderea combustibililor fosili și tăierea pădurilor, iar în acest fel aciditatea oceanelor crește. Cercetătorii sunt de părere că acidificarea oceanelor se desfășoară mai repede decât în orice alt moment al istoriei geologice a Pământului. Toate gazele din atmosferă interacționează cu apa, dar la amestecul apei cu dioxid de carbon se formează acid carbonic. Creșterea nivelului de acid carbonic duce la epuizarea ionilor de carbonat, componentă esențială a mineralelor vitale pentru formarea scoicilor. Aceste schimbări asupra habitatului marin afectează în special coralii, stridiile, moluștele și echinodermele (stele, castraveți, arici de mare), efectul fiind similar cu modul în care ploaia acidă corodează formațiunile calcaroase și anumite tipuri de roci. Pe de altă parte, studiile au arătat o extindere semnificativă a suprafeței acoperite de alge odată cu creșterea nivelului de dioxid de carbon din apă, ceea ce va aduce condiții mai favorabile de supraviețuire pentru organismele marine.

De la începutul revoluției industriale, la mijlocul secolului al XVIII-lea, oamenii au eliberat aproximativ 400 miliarde tone de carbon în atmosferă prin arderea unor mari cantități de combustibili fosili, tăierile masive de păduri și producerea de ciment. Nivelul pH-ului oceanelor a scăzut de la 8,2 la 8,1, la aproximativ același nivel de aciditate pe care îl are albușul de ou (apa perfect distilată are aproximativ 7 pe scala pH-ului, în timp ce sucul de lămâie sau oțetul măsoară 2-3). Deși o scădere de 0,1 a pH-ului oceanelor nu pare semnificativă, în realitate schimbarea este mult mai îngrijorătoare deoarece scala pH-ului este logaritmică (la fel ca scala Richter pentru cutremure). Această scădere a pH-ului înseamnă de fapt că apa este cu aproximativ 28% mai acidă decât înainte. Oamenii de știință se așteaptă ca până la sfârșitul secolului să vedem o scădere de 0,3-0,4 unități.

Oceanul nu este un ecosistem uniform deoarece componentele variază foarte mult în funcție de locul în care se află. Organismele fotosintetice microscopice (fitoplactonul) care cresc în apele de suprafață luminate de soare se află la baza lanțului trofic din mediul acvatic. S-a constatat că acidificarea oceanelor afectează mai multe procese-cheie în ecosistemele planctonice oceanice deschise, inclusiv calcifierea, fotosinteza și fixarea azotului. Datorită fotosintezei, fitoplanctonul este responsabil pentru 90% din oxigenul atmosferei terestre. În plus, acidificarea oceanică poate interveni în ciclul formării azotului marin, poate cauza încălzirea apei de suprafață și poate reduce cantitatea de substanțe nutritive din mediul marin. Microbii oceanici produc și distrug o serie de gaze importante pentru atmosferă și climă, pe lângă dioxid de carbon și oxigen. De exemplu, oxidul de azot, un gaz cu puternic efect de seră, este un produs secundar atât al nitrificării, cât și al denitrificării, iar producția sa în mediul marin poate fi afectată de acidificare.

Recifele tropicale de corali sunt cele mai afectate

Una dintre cele mai convingătoare dovezi că acidificarea oceanelor afectează ecosistemele marine provine de la recifele de corali de apă caldă. Coralii trăiesc în colonii în apele mărilor calde și formează structuri din carbonat de calciu. Acestea oferă adăpost și hrană unei mari varietăți de organisme marine. În plus, protejează liniile de coastă împotriva valurilor, furtunilor și inundațiilor, contribuind la prevenirea daunelor materiale și a eroziunii costiere. Cel mai bine documentat efect al acidificării oceanelor este scăderea ratelor de calcifiere care afectează ritmul de regenerare a recifului. Ratele scăzute de calcifiere a coralilor sunt evidente la Marea Barieră de Corali, unde s-au redus cu aproximativ 14% între 1990 și 2005, potrivit Academiei Naționale de Știință, Inginerie și Medicină din SUA.

S-a demonstrat că acidificarea crește ratele de dizolvare a recifurilor de corali. Într-un exemplu extrem, scheletele de corali introduse în apă de mare cu pH-ul de 7,3-7,6 s-au dizolvat complet. Studiile arată că recifele de corali vor fi într-o stare de dizolvare netă atunci când concentrația dioxidului de carbon din atmosferă va ajunge la 560 de părți per milion. Pierderea complexității arhitecturale a recifurilor de corali a fost asociată cu schimbări majore asupra ecosistemelor marine. Este de menționat totuși că acidificarea oceanelor se va produce mai lent în apele din adâncuri decât în cele de suprafață, dar efectele sale ecologice pot fi severe din cauza sensibilității mai mari a organismelor. La fel ca în cazul recifurilor tropicale de corali, principala îngrijorare legată de coralii care trăiesc la adâncime este efectul asupra ratelor de calcifiere, în contextul în care ei servesc drept habitat pentru mai multe specii de pești importanți din punct de vedere comercial.

Zonele de coastă sunt în pericol

Ecosistemele oceanice de coastă sunt unele dintre cele mai productive și adăpostesc mai multe tipuri de pești și crustacee. Oamenii se bazează pe ecosistemele de coastă pentru comerț, recreere și protecție împotriva fenomenelor meteo extreme. Cu toate acestea, există un mare impact antropic asupra habitatelor de coastă. Acidificarea oceanelor poate afecta ecosistemele costiere într-o varietate de moduri. Poate avea un impact direct asupra creșterii și supraviețuirii organismelor, în special a celor aflate în stadii timpurii de reproducere și dezvoltare. De asemenea, poate afecta indirect creșterea și supraviețuirea prin alterarea surselor de hrană. Ecosistemele de coastă prezintă o variație naturală ridicată a pH-ului datorită activității biologice, aportului de apă dulce și altor factori, inclusiv dereglările cauzate de pescuitul excesiv, poluarea cu compuși și metale toxice sau efectele schimbărilor climatice, precum ploile acide și creșterea nivelului mării. Efectele acidificării oceanelor asupra ecosistemelor costiere pot fi mici în raport cu efectele dezastruoase provocate de om.

În unele cazuri acidificarea poate acționa sinergic cu alți factori. De exemplu, ascensiunea apei este un fenomen natural, benefic pentru mediul marin, prin care apa din adâncuri urcă la suprafață. Apa care se ridică la suprafață este mai rece și mai bogată în elemente nutritive care „fertilizează“ mediul, ceea ce duce adesea la o productivitate biologică ridicată. Acidificarea suplimentară a acestor ape prin absorbția antropică de dioxid de carbon poate crește intensitatea și extinderea ariei fenomenului.

Un alt exemplu de potențial sinergism poate fi găsit în apele hipoxice (cu nivel scăzut de oxigen) sau anoxice (fără oxigen). Descompunerea materiei organice aproape de fundul apelor de coastă crește nivelul de dioxid de carbon ambiental și scade concentrația de oxigen și pH-ul. Acest fenomen natural poate fi agravat prin acțiunile omului care deversează deșeuri organice în apă și prin descompunerea unor mari cantități de alge, rezultând zone moarte, fără oxigen. În regiunile care sunt doar hipoxice, oxigenul scăzut și dioxidul de carbon crescut fac respirația dificilă pentru unele organisme aerobe. Este posibil ca o creștere suplimentară a dioxidului de carbon cauzată direct sau indirect de acidificare să crească intensitatea sau întinderea spațială a proceselor hipoxice și anoxice. Exemple de ecosisteme în care s-ar putea produce acest fenomen se găsesc de-a lungul mai multor zone costiere din Pacificul de Est, Marea Arabiei și tot nord-sud-vestul Africii.

Oceanul Pacific devine și el din ce în ce mai acid, iar crabii care trăiesc în apele sale de coastă sunt unele dintre primele organisme care simt efectele. Crabul Dungeness (Metacarcinus magister) este foarte important pentru pescuitul comercial din nord-vestul Pacificului, iar nivelurile tot mai scăzute ale pH-ului din habitatul său îi dizolvă părți din cochilie, afectându-i organele senzoriale. Micile structuri asemănătoare unor fire de păr pe care aceste artropode le folosesc pentru a se deplasa se deteriorează, iar fără acești mecanoreceptori crabii se vor mișca mai greu și vor avea dificultăți în găsirea hranei.

Oceanul Arctic este foarte sensibil la acidificare

Pe baza unor măsurători ale pH-ului din Marea Islandei oamenii de știință au observat o scădere a pH-ului de 0,002 unități pe an din cauza concentrației de dioxid de carbon care a crescut în medie cu 2,1 părți per milion pe an, potrivit Sciens Poles. Aceste schimbări se petrec de două ori mai repede decât prevăzuseră cercetătorii.

Scăderi ale pH-ului și ale concentrațiilor de carbonat de calciu au fost descoperite și în apele de suprafață de-a lungul coastei arctice. Faptul se datorează în principal apei dulci rezultată din topirea ghețarilor și râurilor care se varsă în Oceanul Arctic. Capacitatea crustaceelor de a-și forma carapace va fi afectată, iar pH-ul scăzut va avea un efect asupra metabolismului mai multor organisme, afectându-le inclusiv capacitatea de a funcționa. Unele specii se vor adapta schimbărilor. De exemplu, fitoplanctonul, care este principala sursă de hrană în Oceanul Arctic: cu cât cantitatea de dioxid de carbon crește, cu atât de mult se va dezvolta și el. Pe de altă parte, proliferarea sa excesivă ar putea afecta întregul ecosistem. Așadar, o creștere semnificativă a populației unei specii sau dispariția alteia ar putea avea efecte dramatice asupra ecosistemului marin.

O nouă tehnologie pentru monitorizarea oceanelor

Biologii marini au găsit un mod prin care pot monitoriza mai ușor acidificarea oceanelor, și anume prin intermediul sateliților. Cercetătorii de la universitatea britanică Exeter au realizat o nouă hartă a acidității oceanelor planetei folosind datele satelitare ce indică temperatura și salinitatea apei oceanice, potrivit exeter.ac.uk. În prezent nivelul de aciditate din oceane se bazează exclusiv pe datele colectate de la suprafața apei și doar din anumite zone, deoarece este foarte costisitoare desfășurarea unei misiuni care să colecteze aceste tipuri de date direct de pe teren. Noua tehnologie folosește camere termice montate pe sateliți pentru a măsura temperatura oceanelor, în timp ce salinitatea este măsurată cu ajutorul senzorilor cu microunde.

88 de companii vinovate

Un grup internațional de oameni de știință a publicat în revista Environmental Research Letters un studiu care prezintă vinovații principali ai acidificării oceanelor lumii. Pe listă se află 88 de companii specializate în extragerea, prelucrarea și vânzarea cărbunelui, petrolului și gazelor, printre care BP, Chevron, ExxonMobil, Royal Dutch Shell și Gazprom. Rezultatele cercetărilor arată că aceste 88 de companii sunt responsabile pentru scăderea cu aproximativ 50% a pH-ului în oceanele din întreaga lume.

Acidificarea se produce și în apele Europei

Degradarea ecosistemelor marine și a celor din zonele costiere se observă și în Europa, în Marea Baltică, Marea Neagră, Marea Mediterană, dar și în Atlanticul de nord-est și în Oceanul Arctic. În urma creșterii concentrațiilor de dioxid de carbon din atmosferă pH-ul oceanelor va continua să scadă, iar recifele de corali din teritoriile maritime ale Europei vor fi periclitate de creșterea temperaturilor și de procesul de acidificare. Cercetătorii au remarcat deja modificări ale cochiliilor și scheletelor organismelor microscopice care constituie prima verigă a lanțului trofic marin.

Uniunea Europeană a anunţat ţinte ambițioase în domeniul schimbărilor climatice, obiectivul principal fiind reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră cu 40% până în 2030, comparativ cu nivelurile din 1990. Comisia Europeană s-a angajat că va acționa în vederea protejării rolului ecosistemelor marine și costiere în reducerea impactului schimbărilor climatice și că va promova un plan de acțiune acceptat la nivel internațional pentru a face față consecințelor unor fenomene precum încălzirea oceanelor, acidificarea și creșterea nivelului mării.

Viitor sumbru pentru Oceanul Planetar

Măsurile pentru reducerea emisiilor de carbon trebuie luate rapid, altfel până în 2080 oceanele ar putea deveni atât de acide încât chiar și cei mai rezistenți corali s-ar eroda mai repede decât se pot reface. Și alte vietăți marine ar avea de suferit în urma acestor schimbări care afectează înmulțirea crabilor sau homarilor și perturbă sistemul senzorial al peștilor. Potrivit National Geographic, până în 2050 oceanul planetar va fi în proporție de 86% mai cald și mai acid decât în orice alt moment al istoriei. Până în 2100 pH-ul mărilor ar putea scădea sub 7,8 sau cu mai mult de 150% comparativ cu starea actuală. În unele părți deosebit de sensibile precum Oceanul Arctic nivelul pH-ului ar putea scădea chiar mai mult.

Un raport al Convenției pentru Diversitate Biologică estimează că acidificarea apelor marine va costa economia globală un trilion de dolari anual până în 2100. 