Havforsuring -Ocean acidification

Havforsuring betyr at gjennomsnittlig hav-pH-verdi synker over tid.
Romlig fordeling av global overflatehav-pH (panel a: den årlige gjennomsnittlige pH-verdien på overflaten skal være omtrentlig for år 1770; Panel b: forskjellen mellom pH i 2000 og 1770 i det globale overflatehavet).

Havforsuring er reduksjonen i pH - verdien til jordens hav . Mellom 1751 og 2021 anslås pH-verdien til havoverflaten å ha sunket fra omtrent 8,25 til 8,14. Grunnårsaken til havforsuring er menneskeskapte karbondioksidutslipp som har ført til atmosfæriske karbondioksidnivåer (CO 2 ) på mer enn 410 ppm (i 2020). Havet absorberer CO 2 fra atmosfæren . Dette fører til dannelse av karbonsyre som dissosieres til et bikarbonation (HCO3⁻) og et hydrogenion(H+). De frie hydrogenionene (H+) reduserer havets pH i havet, og forårsaker "forsuring" (dette betyr ikke at sjøvannet er surt ennå; det er fortsatt alkalisk , med en pH høyere enn 8). Den senkede pH forårsaker en reduksjon i konsentrasjonen av karbonationer, som er hovedbyggesteinen for kalsiumkarbonat (CaCO 3 ) skjell og skjeletter. Det senker også karbonatmineralmetningstilstander. Marine forkalkende organismer , som bløtdyr , østers og koraller , er spesielt påvirket av dette da de er avhengige av kalsiumkarbonat for å bygge skjell og skjeletter.

Endringen i pH-verdi fra 8,25 til 8,14 representerer en økning på nesten 30 % i hydrogenionkonsentrasjonen i verdenshavene (pH-skalaen er logaritmisk, så en endring på én i pH-enhet tilsvarer en tidoblet endring i hydrogenionkonsentrasjonen) . Havoverflatens pH og karbonatmetningstilstander kan variere avhengig av havdybde og plassering. Kaldere og høyere breddegrader har kapasitet til å absorbere mer CO 2 . Dette kan øke forsuringen, redusere pH og karbonatmetningstilstander i disse regionene. Andre faktorer som påvirker CO 2 -utvekslingen mellom atmosfære og hav , og derfor påvirker lokal havforsuring, inkluderer: havstrømmer ( oppstrømssoner ), nærhet til store kontinentale elver, havisdekning og atmosfærisk utveksling med nitrogen og svovel fra forbrenning av fossilt brensel og jordbruk .

Redusert pH i havet har en rekke potensielt skadelige effekter for marine organismer. Disse inkluderer redusert forkalkning, reduserte metabolske hastigheter, redusert immunrespons og redusert energi for grunnleggende funksjoner som reproduksjon. Effektene av havforsuring påvirker derfor marine økosystemer som gir mat, levebrød og andre økosystemtjenester til en stor del av menneskeheten. Rundt 1 milliard mennesker er helt eller delvis avhengige av fiske-, turisme- og kystforvaltningstjenester som tilbys av korallrevene. Pågående forsuring av havene kan derfor true fremtidige næringskjeder knyttet til havene. Havets alkalinitet endres ikke ved havforsuring, men over lange tidsperioder kan alkaliniteten øke på grunn av karbonatoppløsning og redusert dannelse av kalsiumkarbonatskall.

FNs bærekraftsmål 14 ("Livet under vann") har et mål om å "minimere og håndtere virkningene av havforsuring". Redusering av karbondioksidutslipp (dvs. tiltak for å redusere klimaendringer ) er den eneste løsningen som tar tak i grunnårsaken til havforsuring. Andre havbaserte avbøtende teknologier som kan oppnå karbondioksidfjerning fra havet (f.eks. havalkalinitetsforbedring, forbedret forvitring ) har generelt et lavt teknologiberedskapsnivå og mange risikoer.

Havforsuring har skjedd tidligere i jordens historie. Den resulterende økologiske kollapsen i havene hadde langvarige effekter på det globale karbonsyklusen og klimaet .

Årsaken

Dette diagrammet over den raske karbonsyklusen viser bevegelsen av karbon mellom land, atmosfære og hav. Gule tall er naturlige flukser, og røde er menneskelige bidrag i gigatonn karbon per år. Hvite tall indikerer lagret karbon.
Video som oppsummerer virkningene av havforsuring. Kilde: NOAA Environmental Visualization Laboratory.

Dagens (2021) atmosfæriske karbondioksid (CO 2 )-nivåer på rundt 415 ppm er rundt 50 % høyere enn førindustrielle konsentrasjoner.< Dagens forhøyede nivåer og raske vekstrater er enestående i de siste 55 millioner årene av geologisk rekord. Kilden til denne overskytende CO 2 er klart etablert som menneskedrevet, og reflekterer en blanding av menneskeskapt fossilt brensel, industri og utslipp av arealbruk/landskifte. Konseptet om at havet fungerer som et stort synke for menneskeskapt CO 2 har vært tilstede i vitenskapelig litteratur siden i det minste slutten av 1950-tallet. Havet tar opp omtrent en fjerdedel av de totale menneskeskapte CO 2 -utslippene. Det er også godt forstått at den ekstra CO 2 i havet resulterer i et engrosskifte i sjøvanns syre-base-kjemi mot surere, lavere pH-forhold og lavere metningstilstander for karbonatmineraler brukt i mange marine organismeskall og skjeletter.

Akkumulert siden 1850, legger havnedgangen opp til 175 ± 35 gigatonn karbon, og mer enn to tredjedeler av denne mengden (120 GtC) har blitt tatt opp av det globale havet siden 1960. I løpet av den historiske perioden økte havsynken i i takt med den eksponentielle antropogene utslippsøkningen. Siden 1850 har havet fjernet 26 % av de totale menneskeskapte utslippene. Utslippene i perioden 1850–2021 utgjorde 670 ± 65 gigatonn karbon og ble fordelt på atmosfæren (41 %), havet (26 %) og land (31 %).

Karbonsyklusen beskriver strømmen av karbondioksid ( CO
2
) mellom havene, terrestrisk biosfære , litosfære og atmosfære . Karbonsyklusen involverer både organiske forbindelser som cellulose og uorganiske karbonforbindelser som karbondioksid , karbonation og bikarbonation , sammen referert til som oppløst uorganisk karbon (DIC). Disse uorganiske forbindelsene er spesielt viktige i havforsuring, da de inkluderer mange former for oppløst CO
2
tilstede i jordens hav.

Når CO
2
løses opp, reagerer det med vann for å danne en balanse av ioniske og ikke-ioniske kjemiske arter: oppløst fritt karbondioksid ( CO
2(aq)
), karbonsyre ( H
2
CO
3
), bikarbonat ( HCO
3
) og karbonat ( CO2-3
_
). Forholdet mellom disse artene avhenger av faktorer som sjøvannstemperatur , trykk og saltholdighet (som vist i en Bjerrum-plott ). Disse forskjellige formene for oppløst uorganisk karbon overføres fra havets overflate til dets indre av havets løselighetspumpe . Motstanden til et havområde mot å absorbere atmosfærisk CO
2
er kjent som Revelle-faktoren .

Hovedeffekter

Havets kjemi er i endring på grunn av opptak av menneskeskapt karbondioksid (CO 2 ). Havets pH, karbonationkonsentrasjoner ([CO 3 2− ]), og kalsiumkarbonatmineralmetningstilstander (Ω) har vært synkende som følge av opptak av omtrent 30 % av de menneskeskapte karbondioksidutslippene de siste 270 årene (siden rundt 1750). Denne prosessen blir ofte referert til som "havforsuring". Forsuring av havet gjør det vanskeligere for marine forkalkninger å bygge et skjell eller skjelettstruktur, noe som setter korallrevene og de bredere marine økosystemene i fare.

Havforsuring er blitt kalt «den onde tvillingen til global oppvarming » og «det andre CO 2 - problemet». Økte havtemperaturer og oksygentap virker samtidig med havforsuring og utgjør den "dødelige trioen" av klimaendringer på havmiljøet. Konsekvensene av dette vil være mest alvorlige for korallrev og andre avskallede marine organismer, så vel som de populasjonene som er avhengige av økosystemtjenestene de leverer.

Reduksjon i pH-verdi

Oppløsning av CO
2
i sjøvann øker hydrogenionet ( H+
) konsentrasjon i havet, og reduserer dermed havets pH, som følger:

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

I grunne kyst- og sokkelområder spiller en rekke faktorer sammen for å påvirke luft-hav CO 2 -utveksling og resulterende pH-endring. Disse inkluderer biologiske prosesser, som fotosyntese og respirasjon, samt vannoppstrømning. Også økosystemmetabolisme i ferskvannskilder som når kystvann kan føre til store, men lokale pH-endringer.

Ferskvannsforekomster ser også ut til å være forsurende, selv om dette er et mer komplekst og mindre åpenbart fenomen.

Redusert forkalkning i marine organismer

Ulike typer foraminiferer observert gjennom et mikroskop ved bruk av differensiell interferenskontrast.
Bjerrum tomt : Endring i karbonatsystem av sjøvann fra havforsuring

Endringer i havkjemi kan ha omfattende direkte og indirekte effekter på organismer og deres habitater. En av de viktigste konsekvensene av økende havsyre er produksjonen av skjell av kalsiumkarbonat ( CaCO
3
). Denne prosessen kalles forkalkning og er viktig for biologien og overlevelsen til et bredt spekter av marine organismer. Kalsifisering innebærer utfelling av oppløste ioner til fast CaCO
3
strukturer, strukturer for mange marine organismer, som kokolitoforer , foraminiferer , krepsdyr , bløtdyr , etc. Etter at de er dannet, vil disse CaCO
3
strukturer er sårbare for oppløsning med mindre det omkringliggende sjøvannet inneholder mettende konsentrasjoner av karbonationer (CO 3 2− ).

Gitt dagens pH i havet (rundt 8,14), av det ekstra karbondioksidet som tilføres havet, er det svært lite igjen som oppløst karbondioksid. Flertallet dissosieres til ytterligere bikarbonat- og frie hydrogenioner. Økningen i hydrogen er større enn økningen i bikarbonat, og skaper en ubalanse i reaksjonen HCO 3 ⇌ CO 3 2− + H + . For å opprettholde kjemisk likevekt kombineres noen av karbonationene som allerede er i havet med noen av hydrogenionene for å lage ytterligere bikarbonat. Dermed reduseres havets konsentrasjon av karbonationer, og fjerner en essensiell byggestein for at marine organismer kan bygge skjell, eller forkalke: Ca 2+ + CO 3 2− ⇌ CaCO 3 .

Økningen i konsentrasjoner av løst karbondioksid og bikarbonat, og reduksjon i karbonat, er vist i Bjerrum-plottet .

Nedgang i metningstilstand

Metningstilstanden ( kjent som Ω) til sjøvann for et mineral er et mål på det termodynamiske potensialet for mineralet til å danne eller løse seg opp, og for kalsiumkarbonat beskrives med følgende ligning:

Her er Ω produktet av konsentrasjonene (eller aktivitetene ) av de reagerende ionene som danner mineralet (Ca2+ og CO2−3), delt på det tilsynelatende løselighetsproduktet ved likevekt (Ksp), det vil si når utfellings- og oppløsningshastighetene er like. I sjøvann dannes oppløsningsgrense som et resultat av temperatur, trykk og dybde, og er kjent som metningshorisonten. Over denne metningshorisonten har Ω en verdi større enn 1, og CaCO
3
løses ikke lett opp. De fleste forkalkende organismer lever i slike vann. Under denne dybden har Ω en verdi mindre enn 1, og CaCO
3
vil oppløses. Karbonatkompensasjonsdybden er havdybden der karbonatoppløsningen balanserer tilførselen av karbonat til havbunnen, derfor vil sediment under denne dybden være tomt for kalsiumkarbonat. Økende CO 2 -nivåer, og den resulterende lavere pH i sjøvann, reduserer konsentrasjonen av CO 3 2− og metningstilstanden til CaCO
3
øker derfor CaCO
3
oppløsning.

Kalsiumkarbonat forekommer oftest i to vanlige polymorfer (krystallinske former): aragonitt og kalsitt . Aragonitt er mye mer løselig enn kalsitt, så aragonittmetningshorisonten og aragonittkompensasjonsdybden er alltid nærmere overflaten enn kalsittmetningshorisonten. Dette betyr også at de organismene som produserer aragonitt kan være mer sårbare for endringer i havets surhet enn de som produserer kalsitt. Havforsuring og den resulterende reduksjonen i karbonatmetningstilstander øker metningshorisontene til begge former nærmere overflaten. Denne reduksjonen i metningstilstand er en av hovedfaktorene som fører til redusert forkalkning i marine organismer på grunn av uorganisk utfelling av CaCO
3
er direkte proporsjonal med dens metningstilstand, og forkalkende organismer utviser stress i vann med lavere metningstilstand.

Observasjoner og spådommer

Detaljert diagram over karbonsyklusen i havet

Observerte endringer i pH-verdien

Tidsserier av atmosfærisk CO2 ved Mauna Loa (i deler per million volum, ppmv; rød), overflatehav pCO2 (µatm; blå) og overflatehav pH (grønn) ved Ocean Station ALOHA i det subtropiske Nord-Stillehavet.
Verdenskart som viser den varierende endringen i pH på tvers av forskjellige deler av forskjellige hav
Estimert endring i sjøvanns pH forårsaket av menneskeskapt påvirkningCO
2
nivåer mellom 1700- og 1990-tallet, fra Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP) og World Ocean Atlas

Mellom 1751 (begynnelsen av den industrielle revolusjonen ) og 2021 anslås pH-verdien til havoverflaten å ha sunket fra omtrent 8,25 til 8,14. Dette representerer en økning på nesten 30 % i hydrogenionkonsentrasjonen i verdenshavene (pH-skalaen er logaritmisk, så en endring på én i pH-enhet tilsvarer en tidobling i hydrogenionekonsentrasjonen). For eksempel, i 15-årsperioden 1995–2010 alene har surheten økt med 6 prosent i de øvre 100 meterne av Stillehavet fra Hawaii til Alaska.

IPCCs sjette vurderingsrapport i 2021 uttalte at "dagens pH-verdier på overflaten er enestående i minst 26 000 år og nåværende hastigheter for pH-endring er enestående siden minst den tiden. pH-verdien i havets indre har sunket de siste 20 -30 år overalt i det globale havet. Rapporten fant også at "pH i overflatevann i åpent hav har sunket med omtrent 0,017 til 0,027 pH-enheter per tiår siden slutten av 1980-tallet".

Nedgangshastigheten varierer etter region på grunn av det "komplekse samspillet mellom fysiske og biologiske påtvingsmekanismer".:

  • "I det tropiske Stillehavet viste dens sentrale og østlige oppvekstsoner en raskere pH-nedgang på minus 0,022 til minus 0,026 pH-enhet per tiår." Dette antas å være "på grunn av økt oppstrømning av CO2-rikt vann under overflaten i tillegg til menneskeskapt CO2-opptak."
  • Noen regioner viste en langsommere forsuringshastighet: en pH-nedgang på minus 0,010 til minus 0,013 pH-enheter per tiår har blitt observert i varme bassenger i det vestlige tropiske Stillehavet.

Hastigheten som havforsuring vil skje kan påvirkes av hastigheten på overflatehavoppvarmingen , fordi varmt vann ikke vil absorbere så mye CO 2 . Derfor vil større sjøvannsoppvarming kunne begrense CO 2 absorpsjonen og føre til en mindre endring i pH for en gitt økning i CO 2 . Forskjellen i temperaturendringer mellom bassengene er en av hovedårsakene til forskjellene i forsuringshastigheter på ulike lokaliteter.

Nåværende forsuringshastigheter i havet har blitt sammenlignet med drivhushendelsen ved grensen mellom paleocen og eocen (for omtrent 56 millioner år siden), da havtemperaturene på overflaten steg med 5–6 grader Celsius . I så fall opplevde overflateøkosystemer en rekke påvirkninger, men bunnlevende organismer i dyphavet opplevde faktisk en stor utryddelse. For tiden er karbontilsetningshastigheten til atmosfære-havsystemet omtrent ti ganger den hastigheten som skjedde ved grensen mellom paleocen og eocen.

Omfattende observasjonssystemer er nå på plass eller bygges for overvåking av sjøvanns CO2-kjemi og forsuring for både det globale åpne havet og enkelte kystsystemer.

Forsuringshastigheter i forskjellige marine regioner
plassering Endring i pH-enheter per tiår Periode Datakilde Utgivelsesår
Island minus 0,024 1984 – 2009 Direkte målinger 2009
Drake Passage minus 0,018 2002 – 2012 Direkte målinger 2012
Kanariøyene (ESTOC) minus 0,017 1995 – 2004 Direkte målinger 2010
Hawaii ( VARMT ) minus 0,019 1989 – 2007 Direkte målinger 2009
Bermuda ( BATS ) minus 0,017 1984 – 2012 Direkte målinger 2012
Korallhavet minus 0,002 ~1700 - ~1990 Rekonstruksjon av proxy 2005
Østlige Middelhavet minus 0,023 1964 – 2005 Rekonstruksjon av proxy 2016
Grader av pH-endring for noen regioner i verden (mange flere regioner tilgjengelig i kildetabellen)
Stasjon, region Studieperiode pH-endring (per tiår)
Ekvatorial-Stillehavet TAO 2004-2011 minus 0,026
indiske hav IO-STPS 1991-2011 minus 0,027
Middelhavet Dyfamed (43,42°N, 7,87°E) 1995-2011 minus 0,03
Nord-Atlanteren Islandshavet (68°N, 12.67°W) 1985-2008

1985-2010

minus 0,024

minus 0,014

Nord-Atlanteren Irmingerhavet (64,3°N, 28°W) 1983-2004 minus 0,026
Nord-Stillehavet NP-STSS 1991-2011 minus 0,01
Sørhavet PAL-LTER, den vestlige antarktiske halvøya 1993-2012 pluss 0,02

Forutsagt fremtidige pH-verdiendringer

In situ CO
2
konsentrasjonssensor (SAMI-CO2), festet til en Coral Reef Early Warning System-stasjon, brukt til å utføre havforsuringsstudier nær korallrevområder (av NOAA ( AOML ))
En fortøyd autonom CO
2
bøye brukt til å måle CO
2
konsentrasjons- og havforsuringsstudier ( NOAA (av PMEL ))

Earth System Models prosjekt at rundt 2008 overskred havets surhet historiske analoger. I kombinasjon med andre biogeokjemiske endringer i havet, kan dette undergrave funksjonen til marine økosystemer og forstyrre leveringen av mange varer og tjenester knyttet til havet som begynner så tidlig som i 2100. Nåværende havforsuring er nå på vei til å nå lavere pH-nivåer enn kl. noe annet punkt i de siste 300 millioner årene. Hastigheten av havforsuring er også estimert til å være enestående over den samme tidsskalaen. De forventede endringene anses som enestående i den geologiske oversikten.

Omfanget av ytterligere kjemiendringer, inkludert havets pH, vil avhenge av tiltak for å redusere klimaendringene utført av nasjoner og deres regjeringer. Ulike scenarier for anslåtte sosioøkonomiske globale endringer er modellert ved å bruke Shared Socioeconomic Pathways (SSP)-scenarier.

Hvis "business as usual"-modellen for menneskelig aktivitet vedvarer (hvor det gjøres liten innsats for å dempe klimagassutslipp , noe som fører til et svært høyt utslippsscenario kalt SSP5-8.5), anslår modellfremskrivninger at overflatehavets pH kan reduseres med så mye som 0,44 enheter sammenlignet med i dag ved slutten av århundret. Dette vil bety en pH så lav som ca. 7,7, og representerer en ytterligere økning i H+-konsentrasjoner på to til fire ganger utover økningen til dags dato.

Estimert tidligere og fremtidig global gjennomsnittlig overflate-pH for ulike utslippsscenarier
Tidsperiode pH-verdi (ca.)
Førindustriell (1850) 8.18
Nå (2021) (vurdert observasjonsendring spenner over 1985–2019) 8.14
Fremtid (2100) med lavutslippsscenario ( SSP 1-2.6) 8.0
Fremtid (2100) med svært høye utslippsscenario ( SSP 5-8.5) 7.7

Havforsuring i geologisk fortid

Tre av de fem store masseutryddelseshendelsene i den geologiske fortiden var assosiert med en rask økning i atmosfærisk karbondioksid, sannsynligvis på grunn av vulkanisme og/eller termisk dissosiasjon av marine gasshydrater . Forhøyede CO 2 -nivåer påvirket det biologiske mangfoldet. Redusert CaCO3-metning på grunn av sjøvannsopptak av vulkanogen CO 2 har blitt foreslått som en mulig drepemekanisme under den marine masseutryddelsen på slutten av trias . Den end-trias-biotiske krisen er fortsatt det mest veletablerte eksemplet på en marin masseutryddelse på grunn av havforsuring, fordi (a) karbonisotopregistreringer antyder økt vulkansk aktivitet som reduserte karbonatsedimentasjonen som reduserte karbonatkompensasjonsdybden og karbonatmetningen tilstand, og en marin utryddelse falt nøyaktig sammen i den stratigrafiske oversikten, og (b) det var uttalt selektivitet av utryddelsen mot organismer med tykke aragontiske skjeletter, som er spådd fra eksperimentelle studier. Havforsuring har også blitt foreslått som en av årsakene til masseutryddelsen i slutten av Perm og krisen i slutten av kritt. Samlet sett var flere klimatiske stressfaktorer, inkludert havforsuring, sannsynligvis årsaken til geologiske utryddelseshendelser.

Det mest bemerkelsesverdige eksemplet på havforsuring er Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), som skjedde for omtrent 56 millioner år siden da enorme mengder karbon kom inn i havet og atmosfæren, og førte til oppløsning av karbonatsedimenter over mange havbassenger. Relativt nye geokjemiske metoder for testing for pH tidligere indikerer at pH falt 0,3 enheter over PETM. En studie som løser det marine karbonatsystemet for metningstilstand viser at det kanskje ikke endrer seg mye i forhold til PETM, noe som tyder på at hastigheten på karbonutslipp ved vår beste geologiske analogi var mye langsommere enn menneskeskapte karbonutslipp. Imidlertid er det nødvendig med sterkere proxy -metoder for å teste for metningstilstand for å vurdere hvor mye denne pH-endringen kan ha påvirket forkalkende organismer.

Fordeling av (A) aragonitt og (B) kalsittmetningsdybde i verdenshavene
Dette kartet viser endringer i aragonittmetningsnivået i havoverflatevann mellom 1880-tallet og det siste tiåret (2006–2015). Aragonitt er en form for kalsiumkarbonat som mange marine dyr bruker til å bygge skjelett og skjell. Jo lavere metningsnivået er, desto vanskeligere er det for organismer å bygge og vedlikeholde skjelett og skjell. En negativ endring representerer en reduksjon i metning.

Virkninger på oseaniske forkalkende organismer

Et normalt beskyttende skall laget tynt, skjørt og gjennomsiktig ved forsuring

Kompleksitet av forskningsresultater

De fullstendige økologiske konsekvensene av endringene i forkalkning på grunn av havforsuring er komplekse, men det virker sannsynlig at mange forkalkende arter vil bli negativt påvirket av havforsuring. Økende havforsuring gjør det vanskeligere for skjelltiltakende organismer å få tilgang til karbonationer, noe som er avgjørende for produksjonen av deres harde eksoskeletale skall. Oceaniske forkalkende organismer spenner over næringskjeden fra autotrofer til heterotrofer og inkluderer organismer som kokolitoforer , koraller , foraminiferer , pigghuder , krepsdyr og bløtdyr .

Samlet sett vil alle marine økosystemer på jorden bli utsatt for endringer i forsuring og flere andre havbiogeokjemiske endringer. Havforsuring kan tvinge noen organismer til å omfordele ressurser bort fra produktive endepunkter for å opprettholde forkalkning. For eksempel er østers Magallana gigas kjent for å oppleve metabolske endringer sammen med endrede forkalkningshastigheter på grunn av energiske avveininger som følge av pH-ubalanser.

Under normale forhold er kalsitt og aragonitt stabile i overflatevann siden karbonationene er overmettede i forhold til sjøvann. Men når havets pH faller, synker også konsentrasjonen av karbonationer. Kalsiumkarbonat blir dermed undermettet, og strukturer laget av kalsiumkarbonat er sårbare for forkalkningsstress og oppløsning. Spesielt viser studier at koraller, kokolitoforer, korallalger, foraminiferer, skalldyr og pteropoder opplever redusert forkalkning eller økt oppløsning når de utsettes for forhøyet CO 2 . Selv med aktiv marin bevaringspraksis kan det være umulig å bringe tilbake mange tidligere skalldyrbestander.

Noen studier har funnet ulike responser på havforsuring, med kokolitoforforkalkning og fotosyntese som begge øker under forhøyet atmosfærisk pCO 2 , og en lik nedgang i primærproduksjon og forkalkning som respons på forhøyet CO 2 , eller retningen på responsen varierer mellom arter.

Tilsvarende viser havstjernen, Pisaster ochraceus , økt vekst i vann med økt surhet.

Redusert forkalkning fra havforsuring kan påvirke havets biologisk drevne binding av karbon fra atmosfæren til havets indre og havbunnssediment , og svekke den såkalte biologiske pumpen . Forsuring av sjøvann kan også redusere størrelsen på antarktisk planteplankton, noe som gjør dem mindre effektive til å lagre karbon. Slike endringer blir i økende grad studert og syntetisert gjennom bruk av fysiologiske rammer, inkludert rammeverket for adverse outcome Pathway (AOP) .

Coccolithus pelagicus, en art av coccolithophore samplet fra Nord-Atlanterhavet.

Coccolithophores

En coccolithophore er et encellet , eukaryotisk planteplankton ( alge ). Å forstå forkalkningsendringer i kokolitoforer kan være spesielt viktig fordi en nedgang i kokolitoforene kan ha sekundære effekter på klimaet: det kan bidra til global oppvarming ved å redusere jordens albedo via deres effekter på havskydekke. En studie i 2008 som undersøkte en sedimentkjerne fra Nord-Atlanteren fant at mens artssammensetningen til kokkolitoforider forble uendret i industriperioden 1780 til 2004, har forkalkningen av kokkolitter økt med opptil 40 % i løpet av samme tid.

Koraller

Varmtvannskoraller er tydelig i tilbakegang, med tap på 50 % i løpet av de siste 30-50 årene på grunn av flere trusler fra havoppvarming, havforsuring, forurensning og fysisk skade fra aktiviteter som fiske, og dette presset forventes å øke.

Væsken i de indre avdelingene (coelenteronet) hvor koraller vokser eksoskeleton er også ekstremt viktig for forkalkningsvekst. Når metningstilstanden til aragonitt i det ytre sjøvannet er på omgivelsesnivå, vil korallene vokse sine aragonittkrystaller raskt i sine indre rom, og derfor vokser eksoskelelettet raskt. Hvis metningstilstanden til aragonitt i det ytre sjøvannet er lavere enn omgivelsesnivået, må korallene jobbe hardere for å opprettholde den rette balansen i det indre rommet. Når det skjer, reduseres prosessen med å dyrke krystallene, og dette reduserer hastigheten på hvor mye eksoskjelettet deres vokser. Avhengig av aragonittmetningstilstanden i det omkringliggende vannet, kan korallene stoppe veksten fordi pumping av aragonitt inn i det indre rommet ikke vil være energetisk gunstig. Under den nåværende utviklingen av karbonutslipp vil rundt 70 % av nordatlantiske kaldtvannskoraller leve i etsende vann innen 2050–60.

Forsurede forhold reduserer først og fremst korallens kapasitet til å bygge tette eksoskjeletter, i stedet for å påvirke den lineære forlengelsen av eksoskjelettet. Tettheten til noen arter av koraller kan reduseres med over 20 % innen slutten av dette århundret.

Et in situ -eksperiment, utført på en 400 m2 stor del av Great Barrier Reef , for å redusere sjøvanns CO2-nivå (øke pH) til nær preindustriell verdi, viste en 7 % økning i netto forkalkning. Et lignende eksperiment for å heve in situ sjøvanns CO2-nivå (lavere pH) til et nivå forventet like etter 2050 fant at netto forkalkning sank med 34 %.

Imidlertid fant en feltstudie av korallrevet i Queensland og Vest-Australia fra 2007 til 2012 at koraller er mer motstandsdyktige mot de miljømessige pH-endringene enn tidligere antatt, på grunn av intern homeostaseregulering ; dette gjør termisk endring ( marine hetebølger ), som fører til korallbleking , snarere enn forsuring, til hovedfaktoren for korallrevs sårbarhet på grunn av klimaendringer.

Studier på karbondioksidsivsteder

Noen steder bobler karbondioksid ut fra havbunnen, noe som lokalt endrer pH og andre aspekter av sjøvannets kjemi. Studier av disse karbondioksidutslippene har dokumentert en rekke reaksjoner fra forskjellige organismer. Korallrevsamfunn som ligger i nærheten av karbondioksidsiv er av spesiell interesse på grunn av følsomheten til noen korallarter for forsuring. I Papua Ny-Guinea er synkende pH forårsaket av karbondioksidsiv assosiert med nedgang i korallartsmangfold. Imidlertid er karbondioksidsiv i Palau ikke assosiert med redusert artsmangfold av koraller, selv om bioerosjon av korallskjeletter er mye høyere på steder med lav pH.

Pteropoder og sprø stjerner

Pteropoder og sprø stjerner danner begge bunnen av de arktiske næringsnettene og er begge alvorlig skadet av forsuring. Pteropods skjell oppløses med økende forsuring, og de sprø stjernene mister muskelmasse når de vokser vedheng på nytt . For at pteropoder skal lage skjell, trenger de aragonitt som produseres gjennom karbonationer og oppløst kalsium og strontium. Pteropoder er alvorlig rammet fordi økende forsuringsnivåer har stadig redusert mengden vann overmettet med karbonat. Nedbrytningen av organisk materiale i arktiske farvann har forsterket havforsuringen; noen arktiske farvann er allerede undermettet med hensyn til aragonitt.

I Nord-Stillehavet og Nord-Atlanteren avtar også metningstilstander (metningsdybden blir grunnere). I tillegg dør eggene til den sprø stjernen i løpet av få dager når de utsettes for forventede forhold som følge av forsuring i Arktis. På samme måte, når de ble eksponert i eksperimenter for pH redusert med 0,2 til 0,4, overlevde larvene av en temperert sprø stjerne , en slektning til den vanlige havstjernen , mindre enn 0,1 prosent mer enn åtte dager.

Andre påvirkninger på økosystemer og havkjemi

Andre biologiske påvirkninger

Bortsett fra nedbremsing og/eller reversering av forkalkning, kan organismer lide av andre uheldige effekter, enten indirekte gjennom negative effekter på matressurser, eller direkte som reproduktive eller fysiologiske effekter. For eksempel kan de forhøyede oseaniske nivåene av CO 2 produsere CO
2
-indusert forsuring av kroppsvæsker, kjent som hyperkapni .

Akustiske egenskaper

Økende surhet har blitt observert for å redusere metabolske hastigheter i jumbo blekksprut og redusere immunresponsen til blåskjell. Dette er muligens fordi havforsuring kan endre de akustiske egenskapene til sjøvann, slik at lyden kan forplante seg videre og øke havstøyen. Dette påvirker alle dyr som bruker lyd til ekkolokalisering eller kommunikasjon . Atlantiske langfinnede blekksprutegg tok lengre tid å klekkes i forsuret vann, og blekksprutens statolitt var mindre og misdannet hos dyr plassert i sjøvann med lavere pH. Disse studiene pågår imidlertid, og det er ennå ikke full forståelse av disse prosessene i marine organismer eller økosystemer .

Alger og sjøgress

En annen mulig effekt vil være en økning i skadelige algeoppblomstringer , som kan bidra til akkumulering av giftstoffer ( dominsyre , brevetoksin , saksitoksin ) i små organismer som ansjos og skalldyr , noe som igjen øker forekomsten av amnesisk skalldyrforgiftning , nevrotoksisk skalldyrforgiftning. og paralytisk skalldyrforgiftning . Selv om algeoppblomstring kan være skadelig, kan andre fordelaktige fotosyntetiske organismer ha nytte av økte nivåer av karbondioksid. Det viktigste er at sjøgress vil ha nytte av det. Forskning fant at da sjøgress økte sin fotosyntetiske aktivitet, økte forkalkningsalgenes forkalkningshastigheter, sannsynligvis fordi lokal fotosyntetisk aktivitet absorberte karbondioksid og økte lokal pH.

Fiskelarver

Havforsuring kan også ha innvirkning på marine fiskelarver . Det påvirker deres luktsystemer internt, som er en avgjørende del av deres utvikling, spesielt i begynnelsen av livet. Oransje klovnefisklarver lever for det meste på oseaniske rev som er omgitt av vegetative øyer. Ved bruk av luktesansen er larver kjent for å kunne oppdage forskjellene mellom skjær omgitt av vegetative øyer og skjær som ikke er omgitt av vegetative øyer. Klovnefisklarver må kunne skille mellom disse to destinasjonene for å ha muligheten til å lokalisere et område som er tilfredsstillende for deres vekst. En annen bruk for marine fiskeolfaktoriske systemer er å hjelpe til med å bestemme forskjellen mellom foreldrene og andre voksne fisker for å unngå innavl.

I et eksperimentelt akvarieanlegg ble klovnefisk opprettholdt i ikke-manipulert sjøvann som oppnådde en pH på 8,15 ± 0,07 som ligner på vårt nåværende havs pH. For å teste for effekter av forskjellige pH-nivåer, ble sjøvann manipulert til tre forskjellige pH-nivåer, inkludert den ikke-manipulerte pH. De to motsatte pH-nivåene samsvarer med klimaendringsmodeller som forutsier fremtidige atmosfæriske CO 2 -nivåer. I år 2100 forutsier modellen at vi potensielt kan oppnå CO 2 -nivåer ved 1000 ppm, som korrelerer med pH på 7,8 ± 0,05.

Resultatene av dette eksperimentet viser at når larver utsettes for en pH på 7,8 ± 0,05, avviker deres reaksjon på miljøsignaler drastisk fra larvenes reaksjon på signaler i en ikke-manipulert pH. Ved pH på 7,6 ± 0,05 hadde larvene ingen reaksjon på noen type signal. En metaanalyse publisert i 2022 fant imidlertid at effektstørrelsene til publiserte studier som tester for havforsuringseffekter på fiskeatferd har gått ned med en størrelsesorden i løpet av det siste tiåret og har vært ubetydelig de siste fem årene.

Sammensatte effekter av forsuring, oppvarming og deoksygenering

Drivere for hypoksi og intensivering av havforsuring i oppstrøms sokkelsystemer . Ekvatorvinder driver oppstrømningen av vann med lavt oppløst oksygen (DO), høyt næringsinnhold og høyt oppløst uorganisk karbon (DIC) vann fra over oksygenminimumssonen . Gradienter på tvers av hyller i produktivitet og oppholdstider for bunnvann driver styrken til DO (DIC) reduksjon (økning) når vannet passerer over en produktiv kontinentalsokkel .

Det er en betydelig mengde forskning som viser at en kombinasjon av havforsuring og forhøyet havtemperatur har en sammensatt effekt på livet i havet og havmiljøet. Denne effekten overstiger langt den individuelle skadevirkningen av begge. I tillegg forverrer havoppvarming, sammen med økt produktivitet av planteplankton fra høyere CO 2 -nivåer havets deoksygenering . Deoksygenering av havvann er en ekstra stressfaktor på marine organismer som øker havstratifiseringen og begrenser derfor næringsstoffer over tid og reduserer biologiske gradienter.

Metaanalyser har kvantifisert retningen og omfanget av de skadelige effektene av kombinert havforsuring, oppvarming og deoksygenering på havet. Disse metaanalysene har blitt ytterligere testet av mesokosm - studier som simulerte interaksjonen mellom disse stressorene og fant en katastrofal effekt på det marine næringsnettet: termisk stress mer enn avviser noen primærprodusent til planteetende økning i produktivitet fra forhøyet CO2.

Oppvekst

Allerede nå strømmer store mengder vann som er undermettet i aragonitt opp nær Stillehavets kontinentalsokkel i Nord-Amerika, fra Vancouver til Nord-California . Disse kontinentalsokkelene spiller en viktig rolle i marine økosystemer, siden de fleste marine organismer lever eller gytes der. Andre hylleområder kan oppleve lignende effekter.

Karbonatkompensasjonsdybde

På dyp av 1000-vis av meter i havet begynner kalsiumkarbonatskjell å løse seg opp ettersom økende trykk og synkende temperatur endrer de kjemiske likevektene som kontrollerer kalsiumkarbonatutfellingen. Dybden der dette skjer er kjent som karbonatkompensasjonsdybden . Havforsuring vil øke en slik oppløsning og grunne karbonatkompensasjonsdybden på tidsskalaer på titalls til hundrevis av år. Soner med downwelling blir først berørt.

Karbonatsdimenter

Det forventes at havforsuring i fremtiden vil føre til en betydelig nedgang i nedgraving av karbonatsedimenter i flere århundrer, og til og med oppløsning av eksisterende karbonatsedimenter. Dette vil føre til en økning av havets alkalinitet , noe som fører til forbedring av havet som et reservoar for CO 2, noe som vil føre til ytterligere invasjon av CO 2 fra atmosfæren til havet.

Virkninger på økonomi og samfunn

Økningen i havets surhet reduserer forkalkningshastigheten i saltvann, noe som fører til mindre og langsommere voksende korallrev som støtter omtrent 25 % av livet i havet. Påvirkningene er vidtrekkende fra fiskerier og kystmiljøer ned til de dypeste havdyp. Økningen i havets surhet dreper ikke bare koraller, men også den vilt mangfoldige befolkningen av marine innbyggere som korallrevene støtter.

Fiskeindustri

Trusselen om forsuring inkluderer en nedgang i kommersielt fiskeri og den kystbaserte reiselivsnæringen . Flere havvarer og tjenester vil sannsynligvis bli undergravd av fremtidig havforsuring som potensielt kan påvirke levebrødet til rundt 400 til 800 millioner mennesker avhengig av utslippsscenarioet.

Arktis

I Arktis er det kommersielle fiskeriet truet fordi forsuring skader forkalkende organismer som danner bunnen av de arktiske næringsnettene (pteropoder og sprø stjerner, se ovenfor). Forsuring truer arktiske næringsnett fra basen og opp. Arktiske næringsnett anses som enkle, noe som betyr at det er få trinn i næringskjeden fra små organismer til større rovdyr. For eksempel er pteropoder "et viktig bytteobjekt for en rekke høyere rovdyr - større plankton, fisk, sjøfugler, hvaler". Både pteropoder og sjøstjerner tjener som en betydelig matkilde, og fjerning av dem fra det enkle næringsnettet vil utgjøre en alvorlig trussel mot hele økosystemet. Effektene på de forkalkende organismene i bunnen av næringsnettet kan potensielt ødelegge fiskeriene.

USAs kommersielle fiskeri

En voksen amerikansk hummer hviler på havbunnen. Rhode Island, Dutch Island, Newport County.

Verdien av fisk fanget fra amerikanske kommersielle fiskerier i 2007 ble verdsatt til 3,8 milliarder dollar, og av det var 73 % avledet fra forkalkninger og deres direkte rovdyr. Andre organismer blir direkte skadet som følge av forsuring. For eksempel betyr nedgang i veksten av marine forkalkningsstoffer som amerikansk hummer , havkvahog og kamskjell at det er mindre skalldyrkjøtt tilgjengelig for salg og konsum. Fiskeriet av rød kongekrabbe er også en alvorlig trussel fordi krabber også er forkalkningsstoffer. Baby rød kongekrabbe når den ble utsatt for økte forsuringsnivåer opplevde 100 % dødelighet etter 95 dager. I 2006 utgjorde rød kongekrabbe 23 % av de totale veiledende høstingsnivåene, og en alvorlig nedgang i bestanden av rødkrabbe ville true krabbefangstindustrien.

Urfolk

Forsuring vil påvirke levemåten til urfolk . Sportsfiske og jakt er begge kulturelt viktige for arktiske urbefolkninger . Den raske nedgangen eller forsvinningen av marint liv kan også påvirke kostholdet til urfolk . For eksempel, i staten Washington og California (USA), rapporterer indianersamfunn om potensiell skade på skalldyrressursene på grunn av havnivåstigning og havforsuring.

Mulige svar

Bekjempelse av klimaendringer

Redusering av karbondioksidutslipp (dvs. tiltak for å redusere klimaendringer ) er den eneste løsningen som tar tak i grunnårsaken til havforsuring. Å øke arealet viet til skog og oppmuntre til vekst av CO 2 -pustende sjøplanter kan bidra til å bremse havforsuring.

Teknologier for å fjerne karbondioksid fra havet

Andre teknologier som kan oppnå karbondioksidfjerning (CDR) er under utvikling (f.eks. direkte luftfangst (DAC), bioenergi med karbonfangst og -lagring (BECCS)). Disse kan redusere forsuringshastigheten. Forskere undersøker også strategier som bruker havet for fjerning av karbondioksid, som kan hjelpe med lokal forsuringstilpasning (f.eks. forbedring av havets alkalinitet, forbedret forvitring ). Disse teknologiene er generelt dyre, har mange risikoer og bivirkninger og har et lavt teknologiberedskapsnivå .

Tilnærminger som fjerner karbondioksid fra havet inkluderer gjødsling av havets næringsstoffer , kunstig oppstrømning/nedstrømning, tangoppdrett, økosystemgjenoppretting , havalkalitetsforbedring og elektrokjemiske prosesser. Alle disse metodene bruker havet til å fjerne CO 2 fra atmosfæren for å lagre den i havet. Noen få av metodene har imidlertid den ekstra positive effekten, eller en bi-fordel, ved å dempe havforsuring. Forskningsfeltet for alle CDR-metoder har vokst mye siden 2019.

I prinsippet kan karbon lagres i havreservoarer. Dette kan gjøres med prosessene med havgjødsling, havalkalitetsforbedring eller forbedret forvitring. Disse metodene kan hjelpe til med avbøtende tiltak, men de kan ha bivirkninger på livet i havet, og de har for tiden et lavt teknologisk beredskapsnivå .

Totalt har "havbaserte metoder et samlet potensial for å fjerne 1–100 gigatonn CO 2 per år". Kostnadene deres er i størrelsesorden 40–500 USD per tonn CO 2 . For eksempel kan forbedret forvitring fjerne 2–4 gigatonn CO 2 per år. Denne teknologien kommer med en kostnad på 50-200 USD per tonn CO 2 .

Havnæringsgjødsling

Havgjødsling eller havnæring er en type teknologi for fjerning av karbondioksid fra havet basert på målrettet introduksjon av plantenæringsstoffer til det øvre havet for å øke marin matproduksjon og for å fjerne karbondioksid fra atmosfæren. Næringsgjødsling av havet , for eksempel jerngjødsling , av havet kan stimulere fotosyntesen i planteplankton . Planteplanktonet ville konvertere havets oppløste karbondioksid til karbohydrater og oksygengass, hvorav noen ville synke ned i dypere hav før de oksiderte. Mer enn et dusin åpne hav-eksperimenter bekreftet at tilsetning av jern til havet øker fotosyntesen i planteplankton med opptil 30 ganger.

Dette er en av de mer undersøkte metodene for fjerning av karbondioksid (CDR), men denne tilnærmingen vil bare binde karbon på en tidsskala på 10-100 år avhengig av havblandingstider. Mens surheten i overflaten kan reduseres som et resultat av næringsgjødsling, vil surheten i dyphavet øke når det synkende organiske materialet remineraliseres. En rapport fra 2021 om CDR indikerer at det er middels høy tiltro til at teknikken kan være effektiv og skalerbar til lave kostnader, med middels miljørisiko. En av de viktigste risikoene ved næringsgjødsling er næringsrøving, en prosess der overflødig næringsstoffer brukt på ett sted for økt primærproduktivitet, som i gjødslingssammenheng, da ikke er tilgjengelig for normal produktivitet nedstrøms. Dette kan resultere i økosystempåvirkninger langt utenfor det opprinnelige gjødslingsstedet.

Forbedring av havalkalitet

Ocean alkalinity enhancement (OAE) er definert som "en foreslått metode for fjerning av karbondioksid (CDR) som involverer avsetning av alkaliske mineraler eller deres dissosiasjonsprodukter på havoverflaten". Prosessen vil øke overflatens totale alkalitet. Det ville fungere for å akselerere jordens geologiske karbonregulator. Prosessen innebærer å øke mengden bikarbonat (HCO 3 -) gjennom akselerert forvitring ( forsterket forvitring ) av bergarter ( silikat , kalkstein og brent kalk ). Denne prosessen etterligner silikat-karbonat-syklusen, og vil til slutt trekke ned CO 2 fra atmosfæren til havet. CO 2 vil enten bli bikarbonat, og lagres i havet i den formen i mer enn 100 år, eller kan felle ut til kalsiumkarbonat (CaCO 3 ). Når kalsiumkarbonatet er begravd i dyphavet, kan det lagre karbonet i omtrent en million år når man bruker silikatbergarter som middel for å øke alkaliteten.

I tillegg til å binde CO 2 , bufferer alkalinitetstilsetningen pH i havet og reduserer derfor graden av havforsuring. Imidlertid er lite kjent om hvordan organismer vil reagere på ekstra alkalitet, selv fra naturlige kilder. For eksempel kan forvitring av noen silikatbergarter frigjøre en stor mengde potensielt spormetaller i havet på stedet for forsterket forvitring. I tillegg er kostnadene og energien som forbrukes ved å implementere havalkalitetsforbedring (gruvedrift, pulverisering, transport) høy sammenlignet med andre CDR-teknikker. Totalt sett er OAE skalerbar og svært effektiv til å fjerne karbondioksid.

Kostnaden for alkalinitetsforbedring i havet er estimert til å være 20–50 USD per tonn CO 2 (for "direkte tilsetning av alkaliske mineraler til havet").

Elektrokjemiske prosesser

Elektrokjemiske metoder, eller elektrolyse , kan fjerne karbondioksid direkte fra sjøvann. Noen metoder fokuserer på direkte fjerning av CO 2 (i form av karbonat og CO 2 -gass), mens andre øker alkaliniteten til sjøvann ved å felle ut metallhydroksidrester, som absorberer CO 2 i en sak beskrevet i avsnittet for forbedring av havalkalinitet. Hydrogenet som produseres under direkte karbonfangst kan deretter resirkuleres for å danne hydrogen for energiforbruk, eller andre produserte laboratoriereagenser som saltsyre . Elektrolyse er en klassisk kjemisk teknikk som dateres tilbake til 1800-tallet. Implementering av elektrolyse for karbonfangst er imidlertid dyrt, og energien som forbrukes til prosessen er høy sammenlignet med andre CDR-teknikker. I tillegg pågår forskning for å vurdere miljøpåvirkningen av denne prosessen. Noen komplikasjoner inkluderer giftige kjemikalier i avløpsvann, og redusert DIC i avløp; begge disse kan ha en negativ innvirkning på livet i havet. I likhet med OAE viser nyere rapporter at elektrokjemiske prosesser er skalerbare og svært effektive for å fjerne karbondioksid.

Retningslinjer og mål

Demonstrator ber om handling mot havforsuring på People's Climate March (2017)

Global politikk

Etter hvert som bevisstheten om havforsuring øker, har det blitt utarbeidet retningslinjer rettet mot å øke overvåkingsinnsatsen for havforsuring. Tidligere i 2015 hadde havforsker Jean-Pierre Gattuso bemerket at "Havet har blitt minimalt vurdert ved tidligere klimaforhandlinger. Vår studie gir overbevisende argumenter for en radikal endring på FN-konferansen (i Paris) om klimaendringer".

Internasjonal innsats, slik som FNs Cartagena-konvensjon (trådte i kraft i 1986), er avgjørende for å styrke støtten fra regionale myndigheter til svært sårbare områder for havforsuring. Mange land, for eksempel på Stillehavsøyene og -territoriene, har konstruert regional politikk, eller nasjonal havpolitikk, nasjonale handlingsplaner, nasjonale handlingsplaner for tilpasning og felles nasjonale handlingsplaner for klimaendringer og katastrofereduksjon, for å bidra til arbeidet mot SDG 14 . Havforsuring begynner nå å bli vurdert innenfor disse rammene.

FNs havtiår

UN Ocean Decade Action "OARS: Ocean Acidification Research for Sustainability" ble foreslått av Global Ocean Acidification Observing Network (GOA-ON) og dets partnere, og har blitt formelt godkjent som et program for FNs tiår for havvitenskap for bærekraftig utvikling OARS-programmet bygger på arbeidet til GOA-ON for å videreutvikle vitenskapen om havforsuring ved å øke havforsuringskapasiteten, øke observasjonene av havkjemiendringer, identifisere innvirkningen på marine økosystemer på lokal og global skala, og gi samfunn og beslutninger. produsenter med informasjonen som trengs for å redusere og tilpasse seg havforsuring.

Globale klimaindikatorer

Betydningen av havforsuring gjenspeiles i dens inkludering som en av syv globale klimaindikatorer. Disse indikatorene er et sett med parametere som beskriver klimaendringene uten å redusere klimaendringene til kun stigende temperatur . Indikatorene inkluderer nøkkelinformasjon for de mest relevante områdene for klimaendringer: temperatur og energi, atmosfærisk sammensetning, hav og vann samt kryosfæren. Global Climate Indicators er identifisert av forskere og kommunikasjonsspesialister i en prosess ledet av Global Climate Observing System (GCOS). Indikatorene er godkjent av Verdens meteorologiske organisasjon (WMO). De danner grunnlaget for den årlige WMO-erklæringen om tilstanden til det globale klimaet, som legges fram for Partskonferansen (COP) i FNs rammekonvensjon om klimaendringer (UNFCCC). I tillegg bruker Copernicus Climate Change Service (C3S) til EU-kommisjonen indikatorene for deres årlige "European State of the Climate".

Bærekraftsmål 14

I 2015 vedtok FN 2030-agendaen og et sett med 17 bærekraftige utviklingsmål (SDG), inkludert et mål dedikert til havet, Sustainable Development Goal 14 , som kaller å "bevare og bærekraftig bruk av hav, hav og marine ressurser for bærekraftig utvikling". Havforsuring er direkte adressert av målet SDG 14.3. Den fulle tittelen på mål 14.3 er: "Minimer og adresserer virkningene av havforsuring, inkludert gjennom forbedret vitenskapelig samarbeid på alle nivåer". Dette målet har én indikator: Indikator 14.3.1 som krever "Gjennomsnittlig marin surhet ( pH ) målt ved avtalte utvalg av representative prøvetakingsstasjoner". 

Den mellomstatlige oseanografiske kommisjonen (IOC) av UNESCO ble identifisert som depotansvarlig for SDG 14.3.1-indikatoren. I denne rollen har IOC-UNESCO i oppgave å utvikle SDG 14.3.1 Indicator Methodology, den årlige innsamlingen av data mot SDG 14.3.1 Indicator og rapportering av fremgang til FN.

Retningslinjer på landnivå

forente stater

I USA støtter robust havforsuringspolitikk vedvarende regjeringskoordinering, slik som National Oceanic Atmospheric Administrations havforsuringsprogram . I 2015 avviste USEPA en innbyggerbegjæring som ba EPA regulere CO 2 under Toxic Substances Control Act av 1976 for å redusere havforsuring. I avslaget sa EPA at risikoer fra havforsuring ble "mer effektivt og effektivt adressert" under innenlandske handlinger, for eksempel under presidentens klimahandlingsplan , og at flere veier blir fulgt for å samarbeide med og i andre nasjoner for å redusere utslipp og avskoging og fremme ren energi og energieffektivitet.

Historie

Forskning på fenomenet havforsuring, samt bevisstgjøring om problemet, har pågått i flere tiår. For eksempel fant forskning i 2010 at i 15-årsperioden 1995–2010 alene hadde surheten økt med 6 prosent i de øvre 100 meterne av Stillehavet fra Hawaii til Alaska.

"First Symposium on the Ocean in a High-CO2 World" fant sted i Frankrike i 2004.

I 2009 ba medlemmer av InterAcademy Panel verdensledere om å "erkjenne at å redusere oppbyggingen av CO 2 i atmosfæren er den eneste praktiske løsningen for å redusere havforsuring". Uttalelsen understreket også viktigheten av å "gi energi til handling for å redusere stressfaktorer, som overfiske og forurensning , på marine økosystemer for å øke motstandskraften mot havforsuring".

I følge en uttalelse i juli 2012 av Jane Lubchenco , leder av US National Oceanic and Atmospheric Administration , endrer overflatevann seg mye raskere enn de første beregningene har antydet. Det er enda en grunn til å være svært alvorlig bekymret for mengden karbondioksid som er i atmosfæren nå, og tilleggsbeløpet fortsetter vi å legge ut."

En studie fra 2013 fant at surheten økte med en hastighet 10 ganger raskere enn i noen av de evolusjonære krisene i jordens historie.

"Third Symposium on the Ocean in a High-CO2 World" fant sted i Monterey, California, i 2012. Sammendraget for beslutningstakere fra konferansen het at "Havforsuringsforskning vokser raskt".

I en synteserapport publisert i Science i 2015 uttalte 22 ledende havforskere at CO 2 fra forbrenning av fossilt brensel endrer havets kjemi raskere enn noen gang siden den store døingen (Jordens mest alvorlige kjente utryddelseshendelse). Rapporten deres understreket at den maksimale temperaturøkningen på 2 °C som regjeringene er enige om, gjenspeiler et for lite kutt i utslipp til å forhindre "dramatiske innvirkninger" på verdenshavene.

Se også

Referanser

Eksterne linker