Havsförsurning -Ocean acidification

Havsförsurning innebär att havets genomsnittliga pH-värde sjunker över tiden.
Rumslig fördelning av det globala pH-värdet på ytan (panel a: det årliga genomsnittliga pH-värdet för ythavet är ungefärligt för år 1770; Panel b: skillnaden mellan pH 2000 och 1770 i det globala ythavet).

Havsförsurning är minskningen av pH -värdet i jordens hav . Mellan 1751 och 2021 beräknas havsytans pH-värde ha minskat från cirka 8,25 till 8,14. Grundorsaken till havsförsurningen är de av människan orsakade koldioxidutsläppen som har lett till atmosfäriska koldioxidnivåer (CO 2 ) på mer än 410 ppm (år 2020). Havet absorberar CO 2 från atmosfären . Detta leder till bildning av kolsyra som dissocierar till en bikarbonatjon (HCO3⁻) och en vätejon(H+). De fria vätejonerna (H+) minskar havets pH i havet, vilket orsakar "försurning" (detta betyder inte att havsvattnet är surt ännu, det är fortfarande alkaliskt , med ett pH högre än 8). Det sänkta pH-värdet orsakar en minskning av koncentrationen av karbonatjoner, som är den huvudsakliga byggstenen för kalciumkarbonat (CaCO 3 ) skal och skelett. Det sänker också karbonatmineralmättnadstillstånd. Marina förkalkande organismer , som blötdjur , ostron och koraller , påverkas särskilt av detta eftersom de är beroende av kalciumkarbonat för att bygga skal och skelett.

Förändringen i pH-värde från 8,25 till 8,14 representerar en ökning med nästan 30 % av vätejonkoncentrationen i världshaven (pH-skalan är logaritmisk, så en förändring av ett i pH-enhet motsvarar en tiofaldig förändring av vätejonkoncentrationen) . Havsytans pH och karbonatmättnadstillstånd kan variera beroende på havsdjup och plats. Kallare och högre latitudvatten har kapacitet att absorbera mer CO 2 . Detta kan öka försurningen, sänka pH och karbonatmättnadstillstånden i dessa regioner. Andra faktorer som påverkar CO 2 -utbytet mellan atmosfären och havet, och därför påverkar den lokala försurningen av havet, inkluderar: havsströmmar ( uppströmningszoner ), närhet till stora kontinentala floder, havsistäckning och atmosfäriskt utbyte med kväve och svavel från förbränning av fossila bränslen och jordbruk .

Sänkt pH i havet har en rad potentiellt skadliga effekter för marina organismer. Dessa inkluderar minskad förkalkning, sänkt ämnesomsättning, sänkt immunsvar och minskad energi för grundläggande funktioner som reproduktion. Effekterna av havsförsurningen påverkar därför marina ekosystem som tillhandahåller mat, försörjning och andra ekosystemtjänster för en stor del av mänskligheten. Cirka 1 miljard människor är helt eller delvis beroende av fiske, turism och kustförvaltningstjänster som tillhandahålls av korallreven. Den pågående försurningen av haven kan därför hota framtida näringskedjor kopplade till haven. Havets alkalinitet förändras inte av havets försurning, men under långa tidsperioder kan alkaliniteten öka på grund av karbonatupplösning och minskad bildning av kalciumkarbonatskal.

FN: s mål 14 för hållbar utveckling ("Life under Water") har ett mål att "minimera och hantera effekterna av havsförsurning". Att minska koldioxidutsläppen (dvs. åtgärder för att minska klimatförändringarna ) är den enda lösningen som tar itu med grundorsaken till havsförsurningen. Andra havsbaserade begränsningstekniker som kan uppnå koldioxidavlägsnande från havet (t.ex. förbättring av havets alkalinitet, förbättrad väderlek ) har i allmänhet en låg teknologisk beredskapsnivå och många risker.

Havsförsurning har skett tidigare i jordens historia. Den resulterande ekologiska kollapsen i haven hade långvariga effekter på den globala kolcykeln och klimatet .

Orsak

Detta diagram över den snabba kolcykeln visar kolets rörelse mellan land, atmosfär och hav. Gula siffror är naturliga flöden och röda är mänskliga bidrag i gigaton kol per år. Vita siffror indikerar lagrat kol.
Video som sammanfattar effekterna av havsförsurning. Källa: NOAA Environmental Visualization Laboratory.

Dagens (2021) atmosfäriska koldioxidnivåer (CO 2 ) på cirka 415 ppm är cirka 50 % högre än förindustriella koncentrationer.< De nuvarande förhöjda nivåerna och snabba tillväxttakten är aldrig tidigare skådad under de senaste 55 miljoner åren av det geologiska rekordet. Källan till detta överskott av CO 2 är tydligt etablerad som mänskligt driven, vilket återspeglar en blandning av antropogena fossila bränslen, industriella och markanvändning/markförändringsutsläpp. Konceptet att havet fungerar som en stor sänka för antropogen CO 2 har funnits i den vetenskapliga litteraturen åtminstone sedan slutet av 1950-talet. Havet tar upp ungefär en fjärdedel av de totala antropogena CO 2 -utsläppen. Det är också väl förstått att den extra CO 2 i havet resulterar i en stor förändring i havsvattens syra-baskemi mot surare, lägre pH-förhållanden och lägre mättnadstillstånd för karbonatmineraler som används i många marina organismskal och skelett.

Kumulerat sedan 1850, adderar havssänkan upp till 175 ± 35 gigaton kol, med mer än två tredjedelar av denna mängd (120 GtC) som tagits upp av det globala havet sedan 1960. Under den historiska perioden ökade havssänkan i takt med de exponentiella antropogena utsläppen ökar. Sedan 1850 har havet tagit bort 26 % av de totala antropogena utsläppen. Utsläppen under perioden 1850–2021 uppgick till 670 ± 65 gigaton kol och fördelades mellan atmosfären (41 %), havet (26 %) och land (31 %).

Kolets kretslopp beskriver flödet av koldioxid ( CO
2
) mellan haven , markbiosfären , litosfären och atmosfären . Kolets kretslopp involverar både organiska föreningar såsom cellulosa och oorganiska kolföreningar såsom koldioxid , karbonatjon och bikarbonatjon , tillsammans refererade till som löst oorganiskt kol (DIC). Dessa oorganiska föreningar är särskilt viktiga vid försurning av havet, eftersom de inkluderar många former av löst CO
2
finns i jordens hav.

När CO
2
löses, reagerar den med vatten för att bilda en balans av joniska och icke-joniska kemiska arter: löst fri koldioxid ( CO
2(aq)
), kolsyra ( H
2
CO
3
), bikarbonat ( HCO
3
) och karbonat ( CO2-3
_
). Förhållandet mellan dessa arter beror på faktorer som havsvattentemperatur , tryck och salthalt (som visas i en Bjerrum-plot ). Dessa olika former av löst oorganiskt kol överförs från havets yta till dess inre av havets löslighetspump . Motståndet hos ett havsområde mot att absorbera atmosfärisk CO
2
är känd som Revelle-faktorn .

Huvudeffekter

Havets kemi förändras på grund av upptaget av antropogen koldioxid (CO 2 ). Havets pH, karbonatjonkoncentrationer ([CO 3 2− ]) och kalciumkarbonatmineralmättnadstillstånd (Ω) har minskat som ett resultat av upptaget av cirka 30 % av de antropogena koldioxidutsläppen under de senaste 270 åren (sedan omkring 1750). Denna process kallas vanligtvis för "havsförsurning". Havsförsurningen gör det svårare för marina förkalkande ämnen att bygga ett skal eller skelettstruktur, vilket äventyrar korallreven och de bredare marina ekosystemen.

Havsförsurningen har kallats "den onda tvillingen av global uppvärmning " och "det andra CO 2 - problemet". Ökade havstemperaturer och syreförlust verkar samtidigt som havets försurning och utgör den "dödliga trion" av klimatförändringstryck på den marina miljön. Konsekvenserna av detta kommer att vara mest allvarliga för korallrev och andra skalade marina organismer, såväl som de populationer som är beroende av de ekosystemtjänster de tillhandahåller.

Reduktion av pH-värde

Upplösning av CO
2
i havsvatten ökar vätejonen ( H+
) koncentrationen i havet, och därmed minskar havets pH, enligt följande:

CO 2 (aq) + H 2 O ⇌ H 2 CO 3 ⇌ HCO 3 + H + ⇌ CO 3 2− + 2 H + .

I grunda kust- och hyllområden samverkar ett antal faktorer för att påverka luft-hav CO 2 -utbytet och den resulterande pH-förändringen. Dessa inkluderar biologiska processer, såsom fotosyntes och andning, samt vattenuppströmning. Även ekosystemmetabolism i sötvattenkällor som når kustvatten kan leda till stora men lokala pH-förändringar.

Sötvattenförekomster verkar också försuras, även om detta är ett mer komplext och mindre uppenbart fenomen.

Minskad förkalkning i marina organismer

Olika typer av foraminifer observerade genom ett mikroskop med differentiell interferenskontrast.
Bjerrum tomt : Förändring i karbonatsystemet i havsvatten från havsförsurning

Förändringar i havskemin kan ha omfattande direkta och indirekta effekter på organismer och deras livsmiljöer. En av de viktigaste återverkningarna av ökande havssyrahalt är produktionen av skal av kalciumkarbonat ( CaCO
3
). Denna process kallas förkalkning och är viktig för biologin och överlevnaden för ett brett spektrum av marina organismer. Förkalkning innebär utfällning av lösta joner till fast CaCO
3
strukturer, strukturer för många marina organismer, såsom coccolithophores , foraminifera , kräftdjur , blötdjur , etc. Efter att de har bildats, dessa CaCO
3
strukturer är känsliga för upplösning om inte det omgivande havsvattnet innehåller mättande koncentrationer av karbonatjoner (CO 3 2− ).

Med tanke på havets nuvarande pH (cirka 8,14), av den extra koldioxid som tillförs havet, finns mycket lite kvar som löst koldioxid. Majoriteten dissocierar till ytterligare bikarbonat- och fria vätejoner. Ökningen av väte är större än ökningen av bikarbonat, vilket skapar en obalans i reaktionen HCO 3 ⇌ CO 3 2− + H + . För att upprätthålla kemisk jämvikt kombineras några av de karbonatjoner som redan finns i havet med några av vätejonerna för att göra ytterligare bikarbonat. På så sätt minskar havets koncentration av karbonatjoner, vilket tar bort en viktig byggsten för marina organismer att bygga skal, eller förkalka: Ca 2+ + CO 3 2− ⇌ CaCO 3 .

Ökningen av koncentrationerna av löst koldioxid och bikarbonat, och minskningen av karbonat, visas i Bjerrumsdiagrammet .

Minskar mättnadstillstånd

Mättnadstillståndet ( känt som Ω) för havsvatten för ett mineral är ett mått på den termodynamiska potentialen för mineralet att bilda eller lösas upp, och för kalciumkarbonat beskrivs med följande ekvation:

Här är Ω produkten av koncentrationerna (eller aktiviteterna ) av de reagerande jonerna som bildar mineralet (Ca2+ och CO2−3), dividerat med den skenbara löslighetsprodukten vid jämvikt (Ksp), det vill säga när hastigheten för utfällning och upplösning är jämlika. I havsvatten bildas upplösningsgräns som ett resultat av temperatur, tryck och djup, och är känd som mättnadshorisonten. Ovanför denna mättnadshorisont har Ω ett värde större än 1 och CaCO
3
löses inte lätt upp. De flesta förkalkande organismer lever i sådana vatten. Under detta djup har Ω ett värde mindre än 1 och CaCO
3
kommer att lösas upp. Karbonatkompensationsdjupet är det havsdjup där karbonatupplösningen balanserar tillförseln av karbonat till havsbotten, därför kommer sediment under detta djup att sakna kalciumkarbonat. Ökande CO 2 -nivåer, och det resulterande lägre pH i havsvatten, minskar koncentrationen av CO 3 2− och mättnadstillståndet för CaCO
3
ökar därför CaCO
3
upplösning.

Kalciumkarbonat förekommer oftast i två vanliga polymorfer (kristallina former): aragonit och kalcit . Aragonit är mycket mer lösligt än kalcit, så aragonitmättnadshorisonten och aragonitkompensationsdjupet är alltid närmare ytan än kalcitmättnadshorisonten. Detta betyder också att de organismer som producerar aragonit kan vara mer känsliga för förändringar i havssyrahalten än de som producerar kalcit. Havsförsurning och den resulterande minskningen av karbonatmättnadstillstånd höjer mättnadshorisonten för båda formerna närmare ytan. Denna minskning i mättnadstillstånd är en av huvudfaktorerna som leder till minskad förkalkning i marina organismer på grund av den oorganiska utfällningen av CaCO
3
är direkt proportionell mot dess mättnadstillstånd och förkalkande organismer uppvisar stress i vatten med lägre mättnadstillstånd.

Observationer och förutsägelser

Detaljerat diagram över kolets kretslopp i havet

Observerade pH-värdesförändringar

Tidsserier av atmosfärisk CO2 vid Mauna Loa (i delar per miljon volym, ppmv; röd), ythav pCO2 (µatm; blå) och ythav pH (grönt) vid Ocean Station ALOHA i det subtropiska norra Stilla havet.
Världskarta som visar den varierande förändringen av pH över olika delar av olika hav
Uppskattad förändring i havsvattnets pH orsakad av antropogen påverkanCO
2
nivåer mellan 1700- och 1990-talet, från Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP) och World Ocean Atlas

Mellan 1751 (början av den industriella revolutionen ) och 2021 beräknas havsytans pH-värde ha minskat från cirka 8,25 till 8,14. Detta representerar en ökning med nästan 30 % av vätejonkoncentrationen i världshaven (pH-skalan är logaritmisk, så en förändring på ett i pH-enhet motsvarar en tiofaldig förändring av vätejonkoncentrationen). Bara under 15-årsperioden 1995–2010 har surheten ökat med 6 procent i de övre 100 metrarna av Stilla havet från Hawaii till Alaska.

IPCC: s sjätte utvärderingsrapport 2021 konstaterade att "nuvarande pH-värden på ytan är oöverträffade i minst 26 000 år och nuvarande pH-förändringshastigheter är aldrig tidigare skådade sedan åtminstone den tiden. pH-värdet i havets inre har sjunkit under de senaste 20 -30 år överallt i det globala havet. Rapporten fann också att "pH i ytvatten i öppet hav har minskat med cirka 0,017 till 0,027 pH-enheter per decennium sedan slutet av 1980-talet".

Nedgångshastigheten skiljer sig åt mellan olika regioner på grund av det "komplexa samspelet mellan fysiska och biologiska tvingande mekanismer".

  • "I det tropiska Stilla havet uppvisade dess centrala och östra uppväxtzoner en snabbare pH-minskning på minus 0,022 till minus 0,026 pH-enheter per decennium." Detta tros vara "beroende på ökad uppströmning av CO2-rika vatten under ytan förutom antropogent CO2-upptag."
  • Vissa regioner uppvisade en långsammare försurningshastighet: en pH-minskning på minus 0,010 till minus 0,013 pH-enheter per decennium har observerats i varma pooler i västra tropiska Stilla havet.

Hastigheten med vilken havsförsurningen kommer att ske kan påverkas av hastigheten för uppvärmningen av ythav , eftersom varma vatten inte kommer att absorbera så mycket CO 2 . Därför skulle större havsvattenuppvärmning kunna begränsa CO 2 -absorptionen och leda till en mindre förändring av pH för en given ökning av CO 2 . Skillnaden i temperaturförändringar mellan bassänger är en av huvudorsakerna till skillnaderna i försurningshastigheter på olika orter.

Aktuella hastigheter av havsförsurning har liknats vid växthushändelsen vid gränsen mellan Paleocen och Eocen (för cirka 56 miljoner år sedan), när havstemperaturerna steg med 5–6 grader Celsius . I det fallet upplevde ytekosystemen en mängd olika effekter, men bottenlevande organismer i djuphavet upplevde faktiskt en stor utrotning. För närvarande är hastigheten för koltillförsel till atmosfären-havsystemet ungefär tio gånger den hastighet som inträffade vid gränsen mellan Paleocen och Eocen.

Omfattande observationssystem är nu på plats eller byggs för att övervaka havsvatten CO2-kemi och försurning för både det globala öppna havet och vissa kustsystem.

Försurningshastigheter i olika marina regioner
Plats Förändring i pH-enheter per decennium Period Datakälla Tryckår
Island minus 0,024 1984 – 2009 Direkta mätningar 2009
Drake Passage minus 0,018 2002 – 2012 Direkta mätningar 2012
Kanarieöarna (ESTOC) minus 0,017 1995 – 2004 Direkta mätningar 2010
Hawaii ( HET ) minus 0,019 1989 – 2007 Direkta mätningar 2009
Bermuda ( BATS ) minus 0,017 1984 – 2012 Direkta mätningar 2012
Korallhavet minus 0,002 ~1700 - ~1990 Rekonstruktion av proxy 2005
Östra medelhavet minus 0,023 1964 – 2005 Rekonstruktion av proxy 2016
Hastigheter för pH-förändringar för vissa regioner i världen (många fler regioner tillgängliga i källtabellen)
Station, region Studieperiod pH-förändring (per decennium)
Ekvatorial Stilla havet TAO 2004-2011 minus 0,026
indiska oceanen IO-STPS 1991-2011 minus 0,027
medelhavs Dyfamed (43,42°N, 7,87°E) 1995-2011 minus 0,03
Nordatlanten Islandshavet (68°N, 12,67°V) 1985-2008

1985-2010

minus 0,024

minus 0,014

Nordatlanten Irminger Sea (64,3°N, 28°W) 1983-2004 minus 0,026
Norra Stilla havet NP-STSS 1991-2011 minus 0,01
Södra oceanen PAL-LTER, västra Antarktiska halvön 1993-2012 plus 0,02

Förutspådda framtida pH-värdesförändringar

In situ CO
2
koncentrationssensor (SAMI-CO2), ansluten till en Coral Reef Early Warning System-station, som används för att utföra havsförsurningsstudier nära korallrevsområden (av NOAA ( AOML ))
En förtöjd autonom CO
2
boj som används för att mäta CO
2
koncentrations- och havsförsurningsstudier ( NOAA (av PMEL ))

Earth System Models projekt att omkring 2008 översteg havets surhet historiska analoger. I kombination med andra biogeokemiska förändringar i havet kan detta undergräva de marina ekosystemens funktion och störa tillhandahållandet av många varor och tjänster som är förknippade med havet med början så tidigt som 2100. Den nuvarande havsförsurningen är nu på väg att nå lägre pH-nivåer än vid någon annan punkt under de senaste 300 miljoner åren. Hastigheten för havsförsurningen uppskattas också vara oöverträffad över samma tidsskala. De förväntade förändringarna anses sakna motstycke i det geologiska registret.

Omfattningen av ytterligare kemiförändringar, inklusive havets pH, kommer att bero på insatser för att mildra klimatförändringar som görs av nationer och deras regeringar. Olika scenarier för prognostiserade socioekonomiska globala förändringar modelleras med hjälp av delade socioekonomiska vägar (SSP) scenarierna.

Om "business as usual"-modellen för mänsklig aktivitet består (där liten ansträngning görs för att minska utsläppen av växthusgaser , vilket leder till ett mycket högt utsläppsscenario kallat SSP5-8.5), uppskattar modellprognoser att havsytans pH kan minska med så mycket som 0,44 enheter jämfört med idag i slutet av seklet. Detta skulle innebära ett pH så lågt som cirka 7,7, och representerar en ytterligare ökning av H+-koncentrationer med två till fyra gånger utöver den hittillsvarande ökningen.

Uppskattat tidigare och framtida globalt genomsnittligt yt-pH för olika utsläppsscenarier
Tidsperiod pH-värde (ca)
Förindustriell (1850) 8.18
Nu (2021) (bedömd observationsförändring sträcker sig 1985–2019) 8.14
Framtid (2100) med låga utsläppsscenario ( SSP 1-2.6) 8,0
Framtid (2100) med scenario med mycket höga utsläpp ( SSP 5-8.5) 7.7

Havsförsurning i det geologiska förflutna

Tre av de fem stora massutrotningshändelserna i det geologiska förflutna var associerade med en snabb ökning av atmosfärisk koldioxid, troligen på grund av vulkanism och/eller termisk dissociation av marina gashydrater . Förhöjda CO 2 -nivåer påverkade den biologiska mångfalden. Minskad CaCO3-mättnad på grund av havsvattenupptag av vulkanogen CO 2 har föreslagits som en möjlig dödsmekanism under den marina massutrotningen i slutet av trias . Den biotiska krisen i slutet av trias är fortfarande det mest väletablerade exemplet på en marin massutrotning på grund av havsförsurning, eftersom (a) kolisotopposter tyder på ökad vulkanisk aktivitet som minskade karbonatsedimentationen vilket minskade karbonatkompensationsdjupet och karbonatmättnaden tillstånd, och en marin utrotning sammanföll exakt i det stratigrafiska registeret, och (b) det fanns en uttalad selektivitet av utrotningen mot organismer med tjocka aragonitiska skelett, vilket förutsägs från experimentella studier. Havsförsurning har också föreslagits som en orsak till massutrotningen i slutet av Perm och krisen i slutet av krita. Sammantaget var flera klimatstressorer, inklusive havsförsurning, sannolikt orsaken till geologiska utrotningshändelser.

Det mest anmärkningsvärda exemplet på havsförsurning är Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), som inträffade för cirka 56 miljoner år sedan när enorma mängder kol kom in i havet och atmosfären och ledde till upplösningen av karbonatsediment över många havsbassänger. Relativt nya geokemiska metoder för att testa pH i det förflutna indikerar att pH sjunkit med 0,3 enheter över PETM. En studie som löser det marina karbonatsystemet för mättnadstillstånd visar att det kanske inte förändras mycket över PETM, vilket tyder på att hastigheten för kolutsläpp vid vår bästa geologiska analogi var mycket långsammare än mänskliga inducerade kolutsläpp. Det behövs dock starkare proxymetoder för att testa mättnadstillståndet för att bedöma hur mycket denna pH-förändring kan ha påverkat förkalkningsorganismer.

Fördelning av (A) aragonit och (B) kalcitmättnadsdjup i de globala haven
Denna karta visar förändringar i aragonitmättnadsnivån i havets ytvatten mellan 1880-talet och det senaste decenniet (2006–2015). Aragonit är en form av kalciumkarbonat som många marina djur använder för att bygga sina skelett och skal. Ju lägre mättnadsnivå, desto svårare är det för organismer att bygga och underhålla sina skelett och skal. En negativ förändring representerar en minskning i mättnad.

Påverkan på oceaniska förkalkande organismer

Ett normalt skyddande skal gjort tunt, skört och genomskinligt genom försurning

Forskningsresultatens komplexitet

De fullständiga ekologiska konsekvenserna av förändringarna i förkalkning till följd av havsförsurning är komplexa men det verkar troligt att många förkalkande arter kommer att påverkas negativt av havsförsurningen. Ökad havsförsurning gör det svårare för skalanbringande organismer att komma åt karbonatjoner, vilket är nödvändigt för produktionen av deras hårda exoskeletala skal. Oceaniska förkalkande organismer spänner över näringskedjan från autotrofer till heterotrofer och inkluderar organismer som kokolitoforer , koraller , foraminifer , tagghudingar , kräftdjur och blötdjur .

Sammantaget kommer alla marina ekosystem på jorden att utsättas för förändringar i försurning och flera andra biogeokemiska förändringar i havet. Havsförsurning kan tvinga vissa organismer att omfördela resurser bort från produktiva slutpunkter för att bibehålla förkalkning. Till exempel är ostronet Magallana gigas känt för att uppleva metaboliska förändringar tillsammans med förändrade förkalkningshastigheter på grund av energiska avvägningar till följd av pH-obalanser.

Under normala förhållanden är kalcit och aragonit stabila i ytvatten eftersom karbonatjonerna är övermättade i förhållande till havsvatten. Men när havets pH sjunker, minskar också koncentrationen av karbonatjoner. Kalciumkarbonat blir därmed undermättad och strukturer gjorda av kalciumkarbonat är känsliga för förkalkningsstress och upplösning. Studier visar i synnerhet att koraller, kokolitoforer, korallalger, foraminifer, skaldjur och pteropoder upplever minskad förkalkning eller ökad upplösning när de utsätts för förhöjda CO 2 . Även med aktiva marina bevarandemetoder kan det vara omöjligt att få tillbaka många tidigare skaldjurspopulationer.

Vissa studier har funnit olika reaktioner på havsförsurning, med kokkolitofor-förkalkning och fotosyntes som båda ökar under förhöjd atmosfärisk pCO 2 , och en lika stor minskning av primärproduktion och förkalkning som svar på förhöjd CO 2 , eller riktningen på svaret varierar mellan arter.

På liknande sätt visar sjöstjärnan, Pisaster ochraceus , ökad tillväxt i vatten med ökad surhet.

Minskad förkalkning från havsförsurning kan påverka havets biologiskt drivna lagring av kol från atmosfären till havets inre och havsbottensediment , vilket försvagar den så kallade biologiska pumpen . Försurning av havsvatten kan också minska storleken på antarktisk växtplankton, vilket gör dem mindre effektiva när det gäller att lagra kol. Sådana förändringar studeras och syntetiseras i allt högre grad genom användning av fysiologiska ramverk, inklusive ramverket för negativa utfallsvägar (AOP) .

Coccolithus pelagicus, en art av coccolithophore provtagen från Nordatlanten.

Coccolithophores

En coccolithophore är ett encelligt , eukaryotiskt växtplankton ( alger ). Att förstå förkalkningsförändringar i coccolithophores kan vara särskilt viktigt eftersom en minskning av coccolithophores kan ha sekundära effekter på klimatet: det kan bidra till global uppvärmning genom att minska jordens albedo via deras effekter på oceaniskt molntäcke. En studie 2008 som undersökte en sedimentkärna från Nordatlanten visade att medan artsammansättningen av coccolithophorids förblev oförändrad under industriperioden 1780 till 2004, har förkalkningen av coccoliter ökat med upp till 40 % under samma tid.

Koraller

Varmvattenkoraller är klart på tillbakagång, med förluster på 50 % under de senaste 30-50 åren på grund av flera hot från havsuppvärmning, havsförsurning, föroreningar och fysisk skada från aktiviteter som fiske, och dessa påfrestningar förväntas intensifieras.

Vätskan i de inre avdelningarna (coelenteronet) där koraller växer sitt exoskelett är också extremt viktig för förkalkningstillväxt. När mättnadstillståndet för aragonit i det yttre havsvattnet är på omgivande nivåer, kommer korallerna att växa sina aragonitkristaller snabbt i sina inre fack, och därför växer deras exoskelett snabbt. Om mättnadstillståndet för aragonit i det yttre havsvattnet är lägre än omgivningsnivån, måste korallerna arbeta hårdare för att upprätthålla rätt balans i det inre utrymmet. När det händer saktar processen att växa kristallerna ner, och detta saktar ner hastigheten för hur mycket deras exoskelett växer. Beroende på aragonitmättnadstillståndet i det omgivande vattnet kan korallerna stoppa tillväxten eftersom pumpning av aragonit in i det inre utrymmet inte kommer att vara energetiskt fördelaktigt. Under den nuvarande utvecklingen av koldioxidutsläpp kommer omkring 70 % av nordatlantiska kallvattenkoraller att leva i frätande vatten år 2050–60.

Försurade förhållanden minskar i första hand korallens förmåga att bygga täta exoskelett, snarare än att påverka den linjära förlängningen av exoskelettet. Tätheten hos vissa arter av koraller skulle kunna minskas med över 20 % i slutet av detta århundrade.

Ett in situ- experiment, utfört på en 400 m2 stor del av Stora barriärrevet , för att sänka havsvattnets CO2-nivå (höja pH) till nära det förindustriella värdet visade en ökning med 7 % i nettoförkalkning. Ett liknande experiment för att höja in situ havsvatten CO2-nivån (lägre pH) till en nivå som förväntades strax efter 2050 fann att nettoförkalkningen minskade med 34 %.

En fältstudie av korallrevet i Queensland och västra Australien från 2007 till 2012 fann dock att koraller är mer motståndskraftiga mot miljöns pH-förändringar än tidigare trott, på grund av intern homeostasreglering ; detta gör termiska förändringar ( marina värmeböljor ), vilket leder till korallblekning , snarare än försurning, till den främsta faktorn för korallrevens sårbarhet på grund av klimatförändringar.

Studier på koldioxidsläckningsplatser

På vissa ställen bubblar koldioxid ut från havsbotten, vilket lokalt förändrar pH och andra aspekter av havsvattnets kemi. Studier av dessa koldioxidutsläpp har dokumenterat en mängd olika reaktioner från olika organismer. Korallrevssamhällen som ligger nära koldioxidläckage är av särskilt intresse på grund av vissa korallarters känslighet för försurning. I Papua Nya Guinea är sjunkande pH-värde orsakat av koldioxidläckage förknippat med minskningar i korallarter. Men i Palau är koldioxidläckage inte förknippade med minskad artdiversitet av koraller, även om bioerosion av korallskelett är mycket högre vid platser med lågt pH.

Pteropoder och spröda stjärnor

Pteropoder och spröda stjärnor utgör båda basen i de arktiska näringsnäten och är båda allvarligt skadade av försurning. Pteropods skal löses upp med ökande försurning och de spröda stjärnorna tappar muskelmassa när de återväxer bihang . För att pteropoder ska skapa skal behöver de aragonit som produceras genom karbonatjoner och löst kalcium och strontium. Pteropoder är allvarligt drabbade eftersom ökande försurningsnivåer stadigt har minskat mängden vatten övermättat med karbonat. Nedbrytningen av organiskt material i arktiska vatten har förstärkt havsförsurningen; vissa arktiska vatten är redan undermättade med avseende på aragonit.

I norra Stilla havet och norra Atlanten minskar också mättnadstillstånden (mättnadsdjupet blir grundare). Dessutom dör den spröda stjärnans ägg inom några dagar när de utsätts för förväntade förhållanden till följd av den arktiska försurningen. På liknande sätt, när de exponerades i experiment för pH reducerat med 0,2 till 0,4, överlevde larver av en tempererad spröd stjärna , en släkting till den vanliga havsstjärnan , färre än 0,1 procent mer än åtta dagar.

Andra effekter på ekosystem och havskemi

Andra biologiska effekter

Bortsett från att bromsa och/eller vända förkalkningen, kan organismer drabbas av andra negativa effekter, antingen indirekt genom negativa effekter på matresurser eller direkt som reproduktiva eller fysiologiska effekter. Till exempel kan de förhöjda havsnivåerna av CO 2 producera CO
2
-inducerad försurning av kroppsvätskor, känd som hyperkapni .

Akustiska egenskaper

Ökande surhet har observerats minska ämnesomsättningen hos jumbo bläckfisk och sänka immunsvaret hos blåmusslor. Detta beror möjligen på att havsförsurning kan förändra havsvattnets akustiska egenskaper, vilket gör att ljud kan fortplanta sig ytterligare och öka havsbruset. Detta påverkar alla djur som använder ljud för ekolokalisering eller kommunikation . Atlantiska långfenade bläckfiskägg tog längre tid att kläckas i försurat vatten, och bläckfiskens statolit var mindre och missbildad hos djur som placerats i havsvatten med lägre pH. Dessa studier pågår dock och det finns ännu inte en fullständig förståelse för dessa processer i marina organismer eller ekosystem .

Alger och sjögräs

En annan möjlig effekt skulle vara en ökning av skadliga algblomningshändelser , vilket kan bidra till ackumulering av toxiner ( domonsyra , brevetoxin , saxitoxin ) i små organismer som ansjovis och skaldjur , vilket i sin tur ökar förekomsten av amnesisk skaldjursförgiftning , neurotoxisk skaldjursförgiftning. och paralytisk skaldjursförgiftning . Även om algblomning kan vara skadlig, kan andra nyttiga fotosyntetiska organismer dra nytta av ökade nivåer av koldioxid. Viktigast av allt, sjögräs kommer att gynnas. Forskning fann att när sjögräs ökade sin fotosyntetiska aktivitet, ökade förkalkningsalgernas förkalkningshastigheter, troligtvis på grund av att lokal fotosyntetisk aktivitet absorberade koldioxid och höjde lokalt pH.

Fisklarver

Havsförsurning kan också påverka marina fisklarver . Det påverkar internt deras luktsystem, vilket är en avgörande del av deras utveckling, särskilt i början av livet. Orange clownfisklarver lever mestadels på oceaniska rev som är omgivna av vegetativa öar. Med användning av sitt luktsinne är larver kända för att kunna upptäcka skillnaderna mellan rev omgivna av vegetativa öar och rev som inte är omgivna av vegetativa öar. Clownfisklarver behöver kunna skilja mellan dessa två destinationer för att ha förmågan att lokalisera ett område som är tillfredsställande för deras tillväxt. En annan användning för marina fiskars luktsystem är att hjälpa till att bestämma skillnaden mellan deras föräldrar och andra vuxna fiskar för att undvika inavel.

I en experimentell akvarieanläggning hölls clownfiskar i icke-manipulerat havsvatten som fick ett pH på 8,15 ± 0,07 vilket liknar vårt nuvarande havs pH. För att testa för effekter av olika pH-nivåer manipulerades havsvatten till tre olika pH-nivåer, inklusive det icke-manipulerade pH-värdet. De två motsatta pH-nivåerna överensstämmer med klimatförändringsmodeller som förutsäger framtida atmosfäriska CO 2 -nivåer. År 2100 förutspår modellen att vi potentiellt skulle kunna få CO 2 -nivåer vid 1 000 ppm, vilket korrelerar med pH på 7,8 ± 0,05.

Resultaten av detta experiment visar att när larver exponeras för ett pH på 7,8 ± 0,05 skiljer sig deras reaktion på miljösignaler drastiskt från larvers reaktion på signaler i ett icke-manipulerat pH. Vid pH 7,6 ± 0,05 hade larverna ingen reaktion på någon typ av signal. En metaanalys publicerad 2022 fann dock att effektstorlekarna av publicerade studier som testar för havsförsurningseffekter på fiskbeteende har minskat med en storleksordning under det senaste decenniet och har varit försumbara under de senaste fem åren.

Sammansatta effekter av försurning, uppvärmning och deoxygenering

Drivkrafter för hypoxi och intensifiering av havsförsurning i uppströmmande hyllsystem. Ekvatorvindar driver uppströmningen av vatten med lågt löst syre (DO), högt näringsämne och högt löst oorganiskt kol (DIC) från ovanför syreminimumszonen . Gradienter över hyllorna i produktivitet och bottenvattenuppehållstider driver styrkan av DO (DIC) minskning (ökning) när vatten passerar över en produktiv kontinentalsockel .

Det finns en stor mängd forskning som visar att en kombination av havsförsurning och förhöjd havstemperatur har en sammansatt effekt på det marina livet och havsmiljön. Denna effekt överstiger vida den individuella skadliga effekten av någondera. Dessutom förvärrar havsuppvärmningen tillsammans med ökad produktivitet av växtplankton från högre CO 2 -nivåer havets deoxygenering . Deoxygenering av havsvatten är en ytterligare stressfaktor på marina organismer som ökar skiktningen av havet och därför begränsar näringsämnen över tid och minskar biologiska gradienter.

Metaanalyser har kvantifierat riktningen och omfattningen av de skadliga effekterna av kombinerad havsförsurning, uppvärmning och deoxygenering på havet. Dessa metaanalyser har testats ytterligare av mesokosmstudier som simulerade interaktionen mellan dessa stressorer och fann en katastrofal effekt på det marina näringsnätet: termisk stress mer än förnekar någon primär producent till växtätare ökning i produktivitet från förhöjd CO2.

Uppvällande

Redan nu växer stora mängder vatten som är undermättat i aragonit upp nära Stillahavsområdets kontinentalsockel i Nordamerika, från Vancouver till norra Kalifornien . Dessa kontinentalsocklar spelar en viktig roll i marina ekosystem, eftersom de flesta marina organismer lever eller leker där. Andra hyllområden kan uppleva liknande effekter.

Karbonatkompensationsdjup

På djup av 1000-tals meter i havet börjar kalciumkarbonatskal att lösas upp när ökande tryck och sjunkande temperatur förändrar den kemiska jämvikten som styr kalciumkarbonatutfällningen. Djupet vid vilket detta inträffar kallas karbonatkompensationsdjupet . Havsförsurning kommer att öka sådan upplösning och grunda karbonatkompensationsdjupet på tidsskalor av tiotals till hundratals år. Zoner med downwelling påverkas först.

Karbonatsediment

Det förväntas att havets försurning i framtiden kommer att leda till en betydande minskning av nedgrävningen av karbonatsediment under flera århundraden, och till och med upplösningen av befintliga karbonatsediment. Detta kommer att orsaka en höjning av havets alkalinitet , vilket leder till att havet förbättras som en reservoar för CO 2, vilket skulle orsaka ytterligare invasion av CO 2 från atmosfären till havet.

Effekter på ekonomi och samhällen

Ökningen av havssyrahalten bromsar förkalkningshastigheten i saltvatten, vilket leder till mindre och långsammare växande korallrev som försörjer cirka 25 % av det marina livet. Påverkan är långtgående från fiske och kustmiljöer ner till havets djupaste djup. Ökningen av havssyrahalten dödar inte bara korallerna, utan också den mycket mångskiftande befolkningen av marina invånare som korallreven stödjer.

Fiskerinäring

Hotet om försurning inkluderar en nedgång i det kommersiella fisket och den kustbaserade turistnäringen . Flera havsvaror och tjänster kommer sannolikt att undermineras av framtida havsförsurning, vilket potentiellt kan påverka försörjningen för omkring 400 till 800 miljoner människor beroende på utsläppsscenariot.

Arktis

I Arktis är det kommersiella fisket hotat eftersom försurningen skadar förkalkande organismer som utgör basen i de arktiska näringsnäten (pteropoder och spröda stjärnor, se ovan). Försurning hotar arktiska näringsnät från basen och uppåt. Arktiska näringsvävar anses vara enkla, vilket innebär att det finns få steg i näringskedjan från små organismer till större rovdjur. Till exempel är pteropoder "ett nyckelbyte för ett antal högre rovdjur - större plankton, fiskar, sjöfåglar, valar". Både pteropoder och havsstjärnor tjänar som en betydande födokälla och deras avlägsnande från den enkla näringsväven skulle utgöra ett allvarligt hot mot hela ekosystemet. Effekterna på de förkalkande organismerna vid basen av näringsnäten kan potentiellt förstöra fisket.

USA:s kommersiella fiske

En vuxen amerikansk hummer vilar på havsbotten. Rhode Island, Dutch Island, Newport County.

Värdet på fisk som fångats från USA:s kommersiella fiske 2007 värderades till 3,8 miljarder dollar och av det härrörde 73 % från förkalkande ämnen och deras direkta rovdjur. Andra organismer skadas direkt till följd av försurning. Till exempel, minskad tillväxt av marina förkalkningsmedel som amerikansk hummer , ocean quahog och pilgrimsmusslor betyder att det finns mindre skaldjurskött tillgängligt för försäljning och konsumtion. Fisket av röd kungskrabba är också ett allvarligt hot eftersom krabbor också är förkalkare. Den röda kungskrabban upplevde 100 % dödlighet efter 95 dagar när den exponerades för ökade försurningsnivåer. År 2006 stod röd kungskrabba för 23 % av de totala riktvärdena skördenivåerna och en allvarlig minskning av rödkrabbapopulationen skulle hota krabbaskördningsindustrin.

Ursprungsbefolkningar

Försurning kommer att påverka urbefolkningens levnadssätt . Sportfiske och jakt är båda kulturellt viktiga för arktiska urbefolkningar . Den snabba minskningen eller försvinnandet av marint liv kan också påverka urbefolkningens kost . Till exempel i delstaten Washington och Kalifornien (USA) rapporterar indiansamhällen potentiella skador på skaldjursresurser på grund av höjning av havsnivån och havsförsurning.

Möjliga svar

Begränsning av klimatförändringar

Att minska koldioxidutsläppen (dvs. åtgärder för att minska klimatförändringarna ) är den enda lösningen som tar itu med grundorsaken till havsförsurningen. Att öka den mark som ägnas åt skogar och uppmuntra tillväxten av havsväxter som andas CO 2 kan bidra till att bromsa försurningen av havet.

Teknik för att ta bort koldioxid från havet

Andra tekniker som kan uppnå koldioxidavlägsnande (CDR) utvecklas (t.ex. direkt luftavskiljning (DAC), bioenergi med koldioxidavskiljning och -lagring (BECCS)). Dessa kan bromsa försurningshastigheten. Forskare undersöker också strategier som använder havet för avlägsnande av koldioxid, vilket kan hjälpa till med lokal havsförsurningsanpassning (t.ex. förbättring av havets alkalinitet, förbättrad väderlek ). Dessa tekniker är i allmänhet dyra, har många risker och biverkningar och har en låg teknisk beredskapsnivå .

Tillvägagångssätt som tar bort koldioxid från havet inkluderar gödsling av havsnäringsämnen, konstgjord uppströmning/nedströmning, tångodling , ekosystemåtervinning, förbättring av havets alkalinitet och elektrokemiska processer. Alla dessa metoder använder havet för att ta bort CO 2 från atmosfären för att lagra den i havet. Ett fåtal av metoderna har dock den ytterligare positiva effekten, eller en bifördel, att mildra havsförsurningen. Forskningsfältet för alla CDR-metoder har vuxit mycket sedan 2019.

I princip kan kol lagras i havsreservoarer. Detta kan göras med processer av havsgödsling, förbättring av havets alkalinitet eller förbättrad vittring. Dessa metoder kan hjälpa till med begränsning, men de kan ha biverkningar på det marina livet och de har för närvarande en låg teknisk beredskapsnivå .

Totalt har "havbaserade metoder en kombinerad potential att ta bort 1–100 gigaton CO 2 per år". Deras kostnader är i storleksordningen 40–500 USD per ton CO 2 . Till exempel kan förbättrad väderlek ta bort 2–4 gigaton CO 2 per år. Denna teknik kommer med en kostnad på 50-200 USD per ton CO 2 .

Havsnäringsgödsling

Havsbefruktning eller havsnäring är en typ av teknik för avlägsnande av koldioxid från havet baserad på målmedvetet införande av växtnäring till övre havet för att öka marin livsmedelsproduktion och för att avlägsna koldioxid från atmosfären. Havsnäringsgödsling, till exempel järngödsling , av havet kan stimulera fotosyntesen i växtplankton . Växtplanktonet skulle omvandla havets lösta koldioxid till kolhydrater och syrgas, varav en del skulle sjunka ner i det djupare havet innan de oxiderade. Mer än ett dussin experiment i öppet hav bekräftade att tillsats av järn till havet ökar fotosyntesen i växtplankton med upp till 30 gånger.

Detta är en av de mer väl undersökta metoderna för avlägsnande av koldioxid (CDR), men detta tillvägagångssätt skulle bara binda kol på en tidsskala på 10-100 år beroende på havsblandningstider. Medan ytans surhet kan minska som ett resultat av näringsgödsling, kommer surheten i djuphavet att öka när det sjunkande organiska materialet remineraliseras. En rapport från 2021 om CDR indikerar att det finns medelhög tilltro till att tekniken kan vara effektiv och skalbar till låg kostnad, med medelhöga miljörisker. En av de viktigaste riskerna med näringsgödsling är näringsrån, en process genom vilken överskottsnäringsämnen som används på en plats för ökad primär produktivitet, som i ett befruktningssammanhang, sedan är otillgängliga för normal produktivitet nedströms. Detta kan resultera i ekosystempåverkan långt utanför den ursprungliga gödslingsplatsen.

Ökad havsalkalinitet

Ocean alkalinity enhancement (OAE) definieras som "en föreslagen metod för avlägsnande av koldioxid (CDR) som involverar avsättning av alkaliska mineraler eller deras dissociationsprodukter vid havsytan". Processen skulle öka ytans totala alkalinitet. Det skulle fungera för att accelerera jordens geologiska kolregulator. Processen innebär att mängden bikarbonat (HCO 3 -) ökar genom accelererad vittring ( förbättrad vittring ) av stenar ( silikat , kalksten och bränd kalk ). Denna process efterliknar silikat-karbonatcykeln och kommer i slutändan att dra ner CO 2 från atmosfären till havet. CO 2 kommer antingen att bli bikarbonat och lagras i havet i den formen i mer än 100 år, eller kan fällas ut till kalciumkarbonat (CaCO 3 ). När kalciumkarbonatet begravs i djuphavet kan det lagra kolet i ungefär en miljon år när man använder silikatstenar som ett sätt att öka alkaliniteten.

Förutom att binda CO 2 buffrar alkalinitetstillsatsen havets pH och minskar därför graden av försurning av havet. Men lite är känt om hur organismer kommer att reagera på tillsatt alkalinitet, även från naturliga källor. Till exempel kan vittring av vissa silikatstenar släppa ut en stor mängd potentiellt spårmetaller i havet på platsen för förstärkt vittring. Dessutom är kostnaden och energin som förbrukas genom att implementera förbättring av havets alkalinitet (brytning, pulverisering, transport) hög jämfört med andra CDR-tekniker. Sammantaget är OAE skalbar och mycket effektiv för att ta bort koldioxid.

Kostnaden för förbättring av havets alkalinitet uppskattas till 20–50 USD per ton CO 2 (för "direkt tillsats av alkaliska mineraler till havet").

Elektrokemiska processer

Elektrokemiska metoder, eller elektrolys , kan ta bort koldioxid direkt från havsvatten. Vissa metoder fokuserar på direkt avlägsnande av CO 2 (i form av karbonat och CO 2 -gas) medan andra ökar havsvattnets alkalinitet genom att fälla ut metallhydroxidrester, som absorberar CO 2 i en fråga som beskrivs i avsnittet om förbättring av havets alkalinitet. Vätet som produceras under direkt kolavskiljning kan sedan återcirkuleras för att bilda väte för energiförbrukning, eller andra tillverkade laboratoriereagenser som saltsyra . Elektrolys är en klassisk kemisk teknik som går tillbaka till 1800-talet. Implementering av elektrolys för kolavskiljning är dock dyrt och energin som förbrukas för processen är hög jämfört med andra CDR-tekniker. Dessutom pågår forskning för att bedöma miljöpåverkan av denna process. Vissa komplikationer inkluderar giftiga kemikalier i avloppsvatten och minskad DIC i avloppsvatten; båda dessa kan ha en negativ inverkan på livet i havet. I likhet med OAE visar nyare rapporter att elektrokemiska processer är skalbara och mycket effektiva för att ta bort koldioxid.

Policyer och mål

Demonstrator uppmanar till åtgärder mot havsförsurning vid People's Climate March (2017)

Global politik

I takt med att medvetenheten om havsförsurning växer, har policyer som är inriktade på att öka övervakningen av havsförsurningen utarbetats. Tidigare 2015 hade havsforskaren Jean-Pierre Gattuso anmärkt att "Havet har varit minimalt beaktat vid tidigare klimatförhandlingar. Vår studie ger övertygande argument för en radikal förändring vid FN-konferensen (i Paris) om klimatförändringar".

Internationella ansträngningar, såsom FN:s Cartagenakonvention (trädde i kraft 1986), är avgörande för att förbättra stödet från regionala regeringar till mycket sårbara områden för havsförsurning. Många länder, till exempel i Stillahavsöarna och -territorierna, har konstruerat regionala policyer, eller nationella havspolitik, nationella handlingsplaner, nationella handlingsplaner för anpassning och gemensamma nationella handlingsplaner för klimatförändringar och katastrofriskminskning, för att hjälpa till att arbeta mot SDG 14 . Havets försurning börjar nu övervägas inom de ramarna.

FN:s havdecennium

FN:s Ocean Decade Action "OARS: Ocean Acidification Research for Sustainability" föreslogs av Global Ocean Acidification Observing Network (GOA-ON) och dess partners, och har formellt godkänts som ett program för FN:s årtionde för havsvetenskap för hållbar utveckling OARS-programmet bygger på GOA-ON:s arbete för att vidareutveckla vetenskapen om havsförsurning genom att förbättra havsförsurningskapaciteten, öka observationerna av havskemiska förändringar, identifiera effekterna på marina ekosystem på lokal och global skala, och tillhandahålla samhälle och beslut tillverkare med den information som behövs för att mildra och anpassa sig till havsförsurning.

Globala klimatindikatorer

Vikten av havsförsurning återspeglas i att den ingår som en av sju globala klimatindikatorer. Dessa indikatorer är en uppsättning parametrar som beskriver det förändrade klimatet utan att minska klimatförändringen till enbart stigande temperatur . Indikatorerna inkluderar nyckelinformation för de mest relevanta områdena för klimatförändringar: temperatur och energi, atmosfärisk sammansättning, hav och vatten samt kryosfären. Global Climate Indicators har identifierats av forskare och kommunikationsspecialister i en process ledd av Global Climate Observing System (GCOS). Indikatorerna har godkänts av Världsmeteorologiska organisationen (WMO). De utgör grunden för det årliga WMO-utlåtandet om tillståndet i det globala klimatet, som överlämnas till partskonferensen (COP) i FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCCC). Dessutom använder Copernicus Climate Change Service (C3S) vid Europeiska kommissionen indikatorerna för deras årliga "Europeiska klimattillstånd".

Mål för hållbar utveckling 14

År 2015 antog FN 2030-agendan och en uppsättning av 17 mål för hållbar utveckling (SDG), inklusive ett mål dedikerat till havet, Sustainable Development Goal 14 , som kräver att "bevara och hållbart använda haven, haven och marina resurser för hållbar utveckling". Havsförsurning behandlas direkt av målet SDG 14.3. Den fullständiga titeln på mål 14.3 är: "Minimera och hantera effekterna av havsförsurning, inklusive genom utökat vetenskapligt samarbete på alla nivåer". Detta mål har en indikator: Indikator 14.3.1 som kräver "Genomsnittlig marin surhet ( pH ) mätt vid överenskommen svit av representativa provtagningsstationer". 

Unescos Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC) identifierades som förvaringsorgan för SDG 14.3.1-indikatorn . I denna roll har IOC-UNESCO i uppdrag att utveckla SDG 14.3.1 Indicator Methodology, den årliga insamlingen av data mot SDG 14.3.1 Indicator och rapportering av framsteg till FN.

Policyer på landsnivå

Förenta staterna

I USA stödjer en robust havsförsurningspolitik en hållbar regeringssamordning, såsom National Oceanic Atmospheric Administrations Ocean Acidification Program. 2015 nekade USEPA en framställning från medborgarna som bad EPA att reglera CO 2 enligt Toxic Substances Control Act från 1976 för att mildra havsförsurningen. I förnekandet sa EPA att risker från havsförsurning "behandlas mer effektivt" under inhemska åtgärder, t.ex. under presidentens klimathandlingsplan , och att flera vägar eftersträvas för att arbeta med och i andra nationer för att minska utsläpp och avskogning och främja ren energi och energieffektivitet.

Historia

Forskning om fenomenet havsförsurning, samt ökad medvetenhet om problemet, har pågått i flera decennier. Till exempel fann forskning 2010 att enbart under 15-årsperioden 1995–2010 hade surheten ökat med 6 procent i de övre 100 metrarna av Stilla havet från Hawaii till Alaska.

"Första symposiet om havet i en värld med hög koldioxidutsläpp" ägde rum i Frankrike 2004.

2009 uppmanade medlemmar av InterAcademy Panel världens ledare att "inse att att minska uppbyggnaden av CO 2 i atmosfären är den enda genomförbara lösningen för att mildra havsförsurningen". Uttalandet betonade också vikten av att "Återuppliva åtgärder för att minska stressfaktorer, såsom överfiske och föroreningar , på marina ekosystem för att öka motståndskraften mot havsförsurning".

Enligt ett uttalande i juli 2012 av Jane Lubchenco , chef för US National Oceanic and Atmospheric Administration, "förändras ytvattnen mycket snabbare än vad de första beräkningarna har antytt. Det är ännu en anledning att vara mycket allvarligt oroad över mängden koldioxid som finns i atmosfären nu och den extra summan fortsätter vi att lägga ut."

En studie från 2013 fann att surheten ökade i en takt 10 gånger snabbare än i någon av de evolutionära kriserna i jordens historia.

"Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World" ägde rum i Monterey, Kalifornien, 2012. Sammanfattningen för beslutsfattare från konferensen konstaterade att "Ocean acidification research is growing rapidly".

I en sammanfattande rapport publicerad i Science 2015 konstaterade 22 ledande havsforskare att CO 2 från förbränning av fossila bränslen förändrar havens kemi snabbare än någon gång sedan det stora döet (Jordens allvarligaste kända utrotningshändelse). Deras rapport betonade att den maximala temperaturhöjningen på 2 °C som regeringarna kommit överens om återspeglar en för liten minskning av utsläppen för att förhindra "dramatiska effekter" på världshaven.

Se även

Referenser

externa länkar