Закисление океана ( англ. ocean acidification ) — это снижение показателя pH , вызванное попаданием в океан углекислого газа из атмосферы Земли . Наряду с глобальным потеплением , этот процесс является следствием в том числе и деятельности человека. В то время, как в атмосфере парниковые газы приводят к повышению температуры, в воде они вступают в химические реакции. На закисление влияет, главным образом, оксид углерода, в то время как на парниковый эффект влияют также метан и оксид азота .

В 2014 году Всемирная метеорологическая организация впервые включила в ежегодный отчёт о парниковых газах специальный раздел о закислении океана. В отчёте отмечается, что текущая скорость повышения кислотности океана является максимальной за последние 300 млн лет и, по прогнозам, будет только увеличиваться, как минимум, до середины XXI века .

Последствия закисления касаются, прежде всего, живых организмов, чьи раковины образованы из углекислого кальция. В результате закисления ослабевает их способность образовывать раковины. Так как эти виды часто служат основой пищевых цепей в океанах, следующие серьезные последствия могут коснуться морских животных, а в будущем и людей.

Также под влиянием закисления нарушается ориентация рыб в окружающей среде, морские хищники теряют чувствительность к запаху своих жертв, что ставит под угрозу само существование морских экосистем .

С 1890 года кислотность океана повысилась (рН упал с 8.2 до 8.1), что соответствует увеличению количества ионов водорода на 30% . В 1995−2010 годах в верхних 100 метрах океана в точках наблюдения между Гавайями и Аляской количество ионов водорода увеличилось на 6 % . В океане возле Гавайских островов рН уже достигает 8 .

Считается, что термин "закисление океана" ввёл американский учёный Кен Калдейра .

Хотя продолжающееся закисление океана частично является антропогенным по происхождению, оно происходило ранее в истории Земли и в результате экологический коллапс в океанах имел долгосрочные последствия для глобального круговорота углерода и климата .  Наиболее ярким примером является палеоцен-эоценовый тепловой максимум, который произошел примерно 56 миллионов лет назад, когда огромное количество углерода попало в океан и атмосферу и привело к растворению карбонатных отложений во всех океанских бассейнах.

Углеродный цикл

Углеродный цикл описывает обмен углекислого газа между океанами , земной биосферой , литосферой и атмосферой . Углеродный цикл включает как органические соединения , такие как целлюлоза , так и неорганические соединения углерода ( диоксид углерода , карбкатион и бикарбонат ион ).

В океане около 1 % неорганического углерода содержится в угольной кислоте и двуокиси углерода , около 91 % в ионах гидрокарбоната ( ${\displaystyle {\ce {HCO3^{-}}}}$ ) и около {{nobr|8 % в ионах карбоната ( ${\displaystyle {\ce {CO3^{2-}}}}$ ). Диоксид углерода, растворенный в воде, находится в равновесии с гидрокарбонатом, карбонатом и ионами оксония (ионами гидроксония) по следующим уравнениям реакции:

${\displaystyle {\ce {CO2{}+ 2 H2O <-> H3O^{+}{}+ HCO3^{-},}}}$

${\displaystyle {\ce {HCO3^{-}{}+ H2O <-> CO3^{2-}{}+ H3O^{+}}}}$ .

Неорганические соединения особенно актуальны при обсуждении подкисления океана, поскольку они включают много форм растворённого углекислого газа , который присутствует в океанах Земли .

См. также

• Углекислый газ в атмосфере Земли

Примечания

Ссылки

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску ). Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок . ( 11 декабря 2021 )