Belepusztul a világtenger a felmelegedés lassításába

A világtenger lassítja a globális fölmelegedést. Elnyeli a fölösleges hő és az ipari forradalom óta egyre növekvő mennyiségben a légkörbe jutó, üvegházhatást okozó szén-dioxid jelentős részét. Ez azonban jelentősen megváltoztatja a tengervíz kémiai tulajdonságait. A víz savasabb és más módon is "kellemetlenebb" környezet lesz, veszélyeztetve számos tengeri élőlény fennmaradását.

A Föld felszínének 71 százalékát, közel 362 millió négyzetkilométert tengervíz borítja. Az óceánok, tengerek 1,3 milliárd köbkilométernyi vizet tárolnak, a világtenger területének több mint a fele 3000 méternél mélyebb. Bolygónk életterének nagy részét tengerek és óceánok adják - itt található a földi élet, a bioszféra túlnyomó része. A tengeri környezetre azonban számos, az emberi tevékenységekből származó terhelés nehezedik. Az emberiség hatása a világtenger nem kevesebb mint 41 százalékát fokozottan terheli, s mindössze 4 százalékára mondhatjuk, hogy úgy-ahogy érintetlen maradt.

A kutatók arra figyelmeztetnek, hogy a szén-dioxid okozta savasodás olyan alapvető változásokat idéz elő az óceánokban, amelyek sok millió embert érintenek, akik élelem és egyéb erőforrások tekintetében az óceánoktól függenek. "A szén-dioxid növekvő mennyisége az óceánokban nagyobb hatással lehet a földi életre, mint a légköri szén-dioxid" - mondja Charles Miller, a NASA új műholdjának (Orbiting Carbon Observatory, OCO) vezető fejlesztő kutatója.

Az óceánok veszik föl és tárolják a Föld felszínére érkező napsugárzás hőjének a zömét, ha nem így lenne, ez a hő elolvasztaná a szárazföldi jégtakarót és fölmelegítené a légkört. Az óceán nyeli el az emberek által levegőbe juttatott szén-dioxid nagyjából egyharmadát is. A fennmaradó részt a szárazföldi növények és a talaj veszi fel, vagy a légkörben marad, ezzel növelve az üvegházhatást.

Szén-dioxidból szénsav

A fölös szén-dioxid nagy része az óceánok felső néhány száz méteres rétegében oldódik föl. A magasabb földrajzi szélességeken azonban a víz gyorsan hűl, sósabbá és sűrűbbé válik, emiatt lesüllyed, és magával viszi a szén-dioxidot az óceán mélyebb részeibe is.

A szén-dioxid vízzel érintkezve szénsavvá alakul. Az egyszerű kémiai reakció után bonyolultabb változások következnek be a tengervíz kémiájában, amelyek végredeményeképpen csökken az óceánok pH-értéke - azaz az óceánok savanyúbbakká válnak -, és csökken a sok tengeri állat számára héj- és vázképződéshez létfontosságú karbonátionok mennyisége. Az alacsonyabb pH és a karbonátionok hiánya súlyos következményekkel fenyegeti az óceánok élővilágát.

Az emberi tevékenység világtengerre gyakorolt hatásainak összesített térképe. A hatás erőssége a kéktől a vörös szín felé haladva nő (számszerűen a kutatók által felállított skálán)

Mivel az óceán felszíne érintkezik közvetlenül a légkörbe került fölösleges mennyiségű szén-dioxiddal, ezért itt jelentkezik először a savasodás. Az ipari korszak kezdete óta a felszíni vizek pH-ja kis mértékben, de nem elhanyagolható módon csökkent: 8,2-ről 8,1-re, és a csökkenés tovább folyik. A kutatók előrejelzése szerint a felszíni vizek pH-ja 2100-ra olyan szintre csökken, amilyen 20 millió év óta vagy még régebben nem fordult elő a Földön.

A savasodás pusztító hatásai

A világtenger savasodásának áldozatai azok a tengeri növények és állatok lehetnek, amelyek karbonátot használnak vázuk és egyéb struktúráik felépítéséhez. Közéjük tartoznak a különféle puhatestűek (kagylók, csigák stb.) és a zátonyalkotó korallok. Ráadásul az óceánok savasodása nemcsak az építőanyagként szolgáló karbonát-hozzáférést korlátozza, de az is gondot okoz, hogy a savas víz feloldja a már meglévő korallvázakat és mészhéjakat.

Mivel a korallok jelentős része sekély vízben él, a korallszirtek - amelyek biológiai sokféleség szempontjából a Föld legváltozatosabb helyei közé tartoznak - különösen sebezhetők. A korallokat már most is tizedeli a fölmelegedő víz, a túlhalászat és az élőhelyük károsítása. A környezeti stresszhatások a korallok kifehéredéséhez vezetnek (ilyenkor a korallokkal együtt élő színes szimbionta algák "önállósodnak" vagy elpusztulnak), a savasodás pedig végképp a korallzátonyok pusztulásához vezethet.

További különösen érzékeny vidék a Déli-óceánnak is nevezett, a 60. déli szélességi kör és az Antarktisz közötti, önálló áramlási rendszerrel bíró víztömeg, valamint a Csendes-óceán északi-sarkvidéki része. Itt a savasodás megbontással fenyegeti a fontos táplálékláncokat azzal, hogy megnehezíti a Pteropoda nevű apró tengeri csigák életét. Ezek a kis halak kedvenc táplálékai, amelyek viszont a nagyobb halakat, pingvineket, bálnákat és tengeri madarakat táplálják. Az óceánok savasodása miatt a pteropodák nem jutnak elegendő, az új héj építéséhez nélkülözhetetlen karbonátionhoz, ráadásul a savasodás még a meglévő héjat is károsítja.

"Noha nem tudjuk pontosan, hány faj élete függ a pteropodáktól, a puhatestűektől és más héjas állatoktól, illetve a korallszirtektől mint élőhelyektől, az egyértelmű, hogy az óceánok savasodása nagymértékű változást okoz egyes tengeri ökoszisztémákban, mégpedig teljesen megjósolhatatlan módon" - állítja Scott Doney, az amerikai Woods Hole Oceanográfiai Intézet tengerkémiával foglalkozó kutatója.

A földtörténet sem segít a jóslatok elkészítésében. Igaz, hogy voltak olyan időszakok a Föld múltjában, amikor az óceánok savasabbak voltak a mainál, de a legtöbb környezeti változás jelentősen lassabb ütemben zajlott, mint napjainkban. "A klímaváltozás és az óceán savasodásának mai ütemével sok élőlény valószínűleg képtelen lesz lépést tartani" - mondja Doney.

Új eszköz a kutatók kezében

"Még ha mától fogva nem juttatnánk szén-dioxidot a levegőbe, a világtenger savasodása akkor is tovább fokozódna" - állítja Doney. "Jelenleg nagy kérdés, mi lesz a tengeri halászat és a korallszirtek sorsa 100 év múlva. Tudnunk kellene, mennyi szén-dioxidot nyel el a víz, jobban kellene ismernünk az óceánok és a légkör közötti gázcserét, valamint ennek a mechanizmusnak az éghajlatra gyakorolt hatását." Az OCO valószínűleg segít majd választ adni e kérdések némelyikére. Ez a műhold, amelyet a tervek szerint jövő januárban állítanak pályára, pontos méréseket végez majd a légköri szén-dioxid globális mennyiségével kapcsolatban.

Az OCO segítségével a kutatók földeríthetik a szén-dioxidot kibocsátó forrásokat és az azt lekötő helyeket a szárazföldön és a világtengeren, valamint ezek elhelyezkedésének és kiterjedésének időbeli változásait. Összevethetik a mérési adatokat a numerikus modellekkel, és ezek alapján elkészíthetik az óceán és a légkör között lejátszódó globális széndioxid-csere mintázatait. Az igazán nagy kérdés azonban az, hogy még mennyi ideig képes a világtenger elnyelni a légköri szén-dioxidot, amíg telítődik. Ennek jelentősége jövőbeli éghajlatunkra - és a világtengerre nézve - szinte felfoghatatlan mértékű.