تزايد
Acidification des océans
تحمض المحيطات، يستعد حتمًا لعبور عتبة إنذار جديدة تسهم في التأثير في استقرار الأرض وقدرتها على الصمود وصلاحيتها للسكن، وفق تقرير صادر عن معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ،
9 حدود كوكبية لتحمض، يرتبط ذلك بامتصاص المحيطات ثاني أكسيد الكربون
وقبل خمسة عشر عامًا، حدد العلماء تسعة ""، وهي عتبات مادية لا ينبغي للبشرية أن تتجاوزها إذا أرادت البقاء في وضع "آمن".
وتحت تأثير النشاطات البشرية، تم تجاوز ست من هذه العتبات في السنوات الأخيرة، ووفق تقرير جديد نُشر أمس الاثنين، فإن تجاوز الحد السابع، وهو تحمض المحيطات، بات متوقعًا "في المستقبل القريب".وتتعلق العتبات الست التي تم تجاوزها على نطاق واسع بتغير ، وإزالة الغابات، وفقدان التنوع البيولوجي، وكمية المواد الكيميائية الاصطناعية (بما في ذلك المواد البلاستيكية)، وندرة المياه العذبة وتوازن دورة النيتروجين (المدخلات الزراعية). ويستمر الوضع على هذا الصعيد في التدهور، وفق ما أكد الاثنين هذا التقييم لصحة الكوكب الذي سيُحدّث منذ الآن كل عام.
ما ظاهرة تحمض المحيطات؟
في ما يتعلق بالتحمض، يرتبط ذلك بامتصاص المحيطات ثاني أكسيد الكربون: فبينما تستمر انبعاثات غاز الدفيئة هذا في الزيادة، تشهد مياه البحر انخفاضًا في الرقم الهيدروجيني لها؛ ما يجعلها ضارة للكثير من الكائنات الحية (كالشعاب المرجانية والأصداف والعوالق). وفي نهاية المطاف للسلسلة الغذائية البحرية بأكملها، وهي ظاهرة تؤدي بدورها إلى تقليل القدرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون.
وأوضح بوريس ساكشويسكي، وهو من المعدين الرئيسين لفحص صحة الكواكب "حتى لو خُفضت الانبعاثات بسرعة، فإنه لا يمكن تجنب مستوى معين من التحمض المستمر؛ بسبب ثاني أكسيد الكربون المنبعث وزمن استجابة نظام المحيطات".أضاف هذا الباحث في معهد بوتسدام "لذلك، فإن تجاوز الحد لتحمض المحيطات يبدو أمرًا لا مفر منه في السنوات المقبلة".
ولم يتبق من الحدود التي لا تزال دون عتبة الإنذار سوى حالة طبقة الأوزون التي بدأت تتعافى منذ حظر المواد الضارة في العام 1987. ويشير التقرير إلى أن هذا التعافي سيستغرق بضعة عقود أخرى.
وأخيرًا، عنصر تاسع هو تركيز الجزيئات الدقيقة في الغلاف الجوي يقترب من عتبة الإنذار، لكنه يُظهر علامات تحسن بفضل التدابير المتخذة في بعض البلدان لتحسين نوعية الهواء ومع ذلك، يحذر الباحثون من خطر التدهور في الدول ذات التحول الصناعي السريع.ومع ذلك، كلما يتم تجاوز عدد كبير من الحدود، يزيد "خطر تقويض وظائف دعم الحياة على الأرض بشكل دائم"، ورؤية نقاط تحول لا رجعة فيها، بحسب الباحثين.
وفي حين أن هذه العمليات البيئية التسع مترابطة، فإن "معالجة واحدة منها تتطلب معالجة الكل"، وفق التقرير الذي يؤكد ضرورة اعتماد نهج شامل يمكن أن يكون فرصة للتقدم المستدام.تحمّض المحيطات [1] (أو زيادة حموضة المحيطات) هو اسم أطلق على التناقص الجاري للأس الهيدروجيني PH للمحيطات[2] [3] [4] الأرضية نتيجة زيادة امتصاص هذه المحيطات للانبعاثات ذات المصدر البشري لثنائي أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.[5] يقدر تناقص حموضة المحيطات في السنوات من 1974 إلى 1994 من 8.179 إلى 8.104 ، وهذا التغير يمثل -0.075 على المقياس اللوغارتمي والذي يمثل زيادة في تركيز شوارد الهيدروجين H+ الحامضية بنسبة 18.9% .[6][7] ومع العقد الأول من القرن العشرين فإن صافي تغير نسبة الـ PH بالنسبة للعوامل الصناعية حوالي -0.11 وهو ما يمثل زيادة في حموضة المحيطات الأرضية بحوالي 30% .[8][9][10][11]
عواقب هذا الانخفاض في قاعدية مياه البحار والمحيطات تكون سلبية على الأحياء الصدفية، التي تحيط نفسها بطبقة واقية صدفية وتشكل هيكلها الداخلي الجيري، بسبب انخفاض باهاء pH البحار والمحيطات . ونظرا لأن تلك الكائنات هي جزء من السلسلة الغذائية للأسماك والأحياء البحرية فمن الممكن أن يكون لهذا الأنخفاض في الباهاء عواقب وخيمة، وكذلك على الإنسان الذي يعتمد في غذائه أيضا على الأسماك.
يرفع ثاني أكسيد الكربون الذائب في ماء البحر تركيز أيون الهيدروجين (H+)، ما يؤدي إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني (pH) للمحيط حسب المعادلة التالية:
**معادلة**
وضع كلّ من كالديرا وويكيت (2003) معدل التغيرات الحديثة وحجمها في تحمض المحيطات ضمن التغيرات التاريخية المحتملة خلال 300 مليون سنة الماضية.
منذ بداية الثورة الصناعية، امتصت المحيطات نحو ثلث ثاني أكسيد الكربون الذي أنتجته البشرية منذ ذلك الحين، ويُقدر أن الرقم الهيدروجيني (pH) لأسطح المحيطات قد انخفض بأكثر من 0.1 بقليل على المقياس اللوغارتمي له، والتي تمثّل زيادة بنسبة 29% في أيون الهيدروجين (H+). يتوقّع أن ينخفض الرقم الهيدروجيني بمقدار 0.3 إلى 0.5.
دورة الكربون
[عدل]
تصف دورة الكربون توزيع ثاني أكسيد الكربون بين (CO2) بين المحيطات والغلاف الجوي للأرض وأيضا توزيعه على اليابسة. ,[12] and the غلاف جوي. والنشاط الإنساني المتمثل في حرق الوقود الأحفوري واستغلال الغابات فقد أدى ذلك إلى زيادة في كمية ثاني أكسيد الكربون CO2في الهواء. وبقيت منهُ 45% في الجو، ومعظم بقيته انتشرت وذابت في المحيطات[13] وجزء منها استعادته الغابات.[14]
وتشمل دورة الكربون المركبات العضوية مثل سيلولوز و مركبات الكربون غير العضوية مثل ثاني أكسيد الكربون، وايونات الكربونات وأيونات البيكربونات. ووجود المركبات غير العضوية مهم بالنسبة إلى تحمض المحيطات بسبب ثاني أكسيد الكربون الذائب فيه.[15]
عندما يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء فهو يتفاعل مع الماء، وينشأ توازنا في تركيز المركبات الكيميائية الأيونية وغير الأيونية بين الأنواع : ثاني أكسيد الكربون ذائب (CO2(aq))، حمض الكربونيك (H2CO3)، بيكربونات (HCO3-) والكربونات (CO32-).
وتعتمد نسب تلك المركبات على درجة حرارة ماء البحر و الضغط وتركيز ملوحة الماء. تلك المركبات المختلفة تنتشر من سطح المياه إلى أعماق البحار والمحيطات وتؤثر على معيشة الأحياء فيها.
تحمض المحيطات المنتظر
[عدل]| الزمن | pH | التغير النسبي للـ pH بما قبل العصر الصناعي | المصدر | تغير تركيز H+ بالمقارنة بالعصر قبل الصناعي |
|---|---|---|---|---|
| قبل العصر الصناعي (القرن 18) | 8.179 | تحليلات عملية[17][إخفاق التحقق] | ||
| الماضي القريب (1990) | 8.104 | −0.075 | في المحياطات[7] | + 18.9% |
| المستوى الحالي | ~8.069 | −0.11 | field[8][18][19][20] | + 28.8% |
| 2050 (2×CO2 = 560 ppm) | 7.949 | −0.230 | حسابات نماذج[6][إخفاق التحقق] | + 69.8% |
| 2100 (IS92a)[21] | 7.824 | −0.355 | نموذج[6][إخفاق التحقق] | + 126.5% |
إذا استمر إنتاج ثاني أكسيد الكربون بالمعدل الحالي في العالم فيتوقع زيادة تحمض المحيطات بنسبة 150% في عام 2100؛ وهو قدر لم يحدث في الماضي منذ نحو 400,000 سنة.
طبقا للمعاهد البريطانية لبحوث تحمض المحيطات [22]
التأثيرات المحتملة
[عدل]قد يكون لزيادة الحموضة عواقب ضارّة، مثل: انخفاض معدلات الأيض لدى حبّار هومبولدت، وانخفاض الاستجابات المناعية لبلح البحر الأزرق، وتبييض الشعب المرجانية، ويمكن أن يكون لذلك فوائدَ، مثل: زيادة معدل نمو نجم البحر بيسستر أوتشريسوس (باللاتينية: Pisaster ochraceus)، وإمكانية ازدهار أنواع العوالق المقصوفة في المحيطات المتغيرة.[23][24][25][26]
يصف كلّ من التقرير المُعنون «موجز تحمّض المحيطات لصناع السياسات لعام 2013»، والتقرير المعتمد من الفريق الحكومي الدولي المعني بدراسة تغير المناخ بعنوان «التقرير الخاص عن المحيطات والغلاف الجليدي في مناخ متغير»، الصادر في عام 2019 نتائج البحوث والآثار المحتملة.[27][28]
التأثير على أسماك الشعاب المرجانية
[عدل]يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون، ما أدى إلى أن تصبح المحيطات أكثر حمضية؛ لأن ثاني أكسيد الكربون يحل في الماء مشكّلًا أيون البيكربونات الحمضية، وهذا يؤدي إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني، فتنفصل الشعاب المرجانية عن طحالب كانت قد شكلت علاقة تكافلية معها، ما يؤدي في النّهاية إلى موتها بسبب نقص المواد الغذائية.[29][30]
بسبب كون الشعاب المرجانية[31][32][33][34] من أكثر النظم البيئيّة تنوّعًا على الكوكب، فإن ابيضاضها الناجم عن تحمّض المحيطات يمكن أن يؤدي إلى خسارة كبيرة في موطن أنواع عديدة من أسماك الشعاب المرجانية، ما يؤدي إلى زيادة ضراوتها، وانقراض أنواع منها لا حصر لها في النهاية. سيقلل ذلك كثيرًا من التنوع الكلي للأسماك في البيئات البحرية، ما سيتسبب في موت العديد من الحيوانات المفترسة لأسماك الشعاب المرجانية بسبب انقطاع سلسلة الغذاء الطبيعية، وستتأثر السلاسل الغذائية في الشعاب المرجانية كثيرًا؛ لأن بانقراض نوع معيّن أو انخفاض انتشاره فحسب، ستفقد الحيوانات المفترسة الطبيعية لها مصدرها الغذائي الأساسي؛ ما سيتسبب في انهيار للسلسلة الغذائيّة. كذلك، إذا حدث مثل هذا الانقراض في المحيطات، فإنه سيؤثر بشدة على البشر؛ لأن الكثير من طعامهم يعتمد على الأسماك أو الحيوانات البحرية الأخرى.[35][36][37][38]
سيتسبب تحمّض المحيطات الناجم عن الاحتباس الحراري في تغيير الدورة الإنجابية لسمكة الشعاب المرجانية التي عادة ما تتكاثر خلال أواخر الربيع والخريف. بالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك زيادة في معدلات الوفيات بين يرقاتها؛ لأن البيئة الحمضية تؤدي إلى تباطؤ نموها. يعدّ المحور الوطائي النخامي الغدي التناسلي أحد المتواليات التنظيمية في الأسماك لغرض التكاثر، الذي يتحكم فيه بشكل أساسي درجة الحرارة المحيطة بالمياه. بمجرد بلوغ الحد الأدنى من درجات الحرارة، يزداد إنتاج التوليف الهرموني زيادة كبيرة، ما يجعل السمكة تنتج خلايا البويضة الناضجة والحيوانات المنوية. سيكون للتكاثر في الربيع فترة قصيرة، وكذلك سيتأخر التكاثر في الخريف كثيرًا. سيكون هناك انخفاض كبير في عدد أسماك الشعاب المرجانية الصغيرة التي تبقى على قيد الحياة حتى مرحلة النضج بسبب ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في المحيط الناجم عن ابيضاض المرجان. هناك أيضًا دليل يثبت أن سمك المرحلة الجنينية واليرقانية لم ينضج بما يكفي للتعبير عن المستويات المناسبة من تنظيم الأحماض/القواعد الموجودة لدى البالغين، سيؤدي هذا في النهاية إلى نقص الأكسجين بسبب تأثير بور الذي يؤدي إلى نزع الأكسجين من الهيموجلوبين، ما ينتج عنه زيادة معدل الوفيات، فضلًا عن تدهور أداء النمو بالنسبة للأسماك في ظروف حمضية خفيفة مقارنة بالنسب الطبيعية للحمض الذائب في المياه البحرية.
آثار غير بيولوجية
[عدل]إذا تركنا الآثار البيولوجية المباشرة جانبًا، فمن المتوقع أن يؤدي تحمض المحيطات في المستقبل إلى انخفاض كبير في دفن الرواسب الكربونية لعدة قرون، بل وحتى انحلال الرواسب الكربونية الموجودة، وهذا من شأنه أن يؤدي إلى ارتفاع مستوى القلوية في المحيطات، ما يؤدي إلى تهيئتها لتصبح خزّانًا لثاني أكسيد الكربون مع الاشتراك في الاحتباس الحراري؛ لأن ثاني أكسيد الكربون يغادر الغلاف الجوي للمحيطات.[39][40]
الأثر على الصناعة البشرية
[عدل]يشمل خطر تحمض المحيطات انخفاض مصايد الأسماك التجارية وتدهور السياحة والاقتصاد في القطب الشمالي. تتعرض مصايد الأسماك التجارية للخطر بسبب التحمض الذي يلحق الضرر بالكائنات المتكلسة التي تشكل قاعدة لسلاسل الغذاء في القطب الشمالي.[41][42]
الأثر على الشعوب الأصلية
[عدل]يمكن للتحمض أن يضر باقتصاد السياحة في القطب الشمالي وأن يؤثر على أسلوب حياة الشعوب الأصلية. يعد صيد الأسماك جانبًا رئيسًا للسياحة في القطب الشمالي، وهو مهددٌ إذ إن انهيار سلاسل الغذاء التي توفر الطعام للأسماك الثمينة يؤثر عليه، ويؤدي انخفاض السياحة إلى انخفاض الإيرادات في المنطقة، ويهدد الاقتصادات التي تعتمد بشكل متزايد على السياحة، ويمكن أن يؤثر الانخفاض السريع في الحياة البحرية أو اختفاؤها أيضًا على النظام الغذائي للسكان الأصليين.L'acidification des océans est la diminution progressive du pH des océans. Il a été estimé que de 1950 à 2021, le pH des eaux superficielles des océans a diminué, passant de 8,15 à 8,051 — l'eau de mer est légèrement basique (c'est-à-dire pH > 7) et on parle d'acidification des océans dès lors que le pH devient moins basique. C'est « l'autre problème »2 induit par l'augmentation des émissions de dioxyde de carbone (CO2) d'origine anthropique dans l'atmosphère.
Selon les modèles biogéochimiques disponibles, d'importants changements dans la chimie et la biochimie océaniques sont à attendre3, de même que des impacts délétères sur les écosystèmes. Les effets sur les récifs coralliens4 sont très étudiés (dont en mésocosmes5) et les plus médiatisés, mais d'autres effets existent et sont attendus dans la plupart des milieux aquatiques. Selon l'Organisation météorologique mondiale (OMM), cette acidification pourrait en partie expliquer l'augmentation annuelle record du taux de CO2 dans l'atmosphère mesurée en 2013, et donc contribuer au dérèglement climatique. Selon les données réunies par l’OMM en 2013-2014, l'océan mondial absorbe actuellement un quart environ des émissions anthropiques de CO2, soit environ 4 kg de CO2 par jour et par personne6 (c'est-à-dire près de 22 millions de tonnes de CO2 absorbée par jour de manière globalisée)7,8. Cet effet « pompe à carbone » contribue fortement à réduire la quantité de CO2 de l’atmosphère, dont le CO2 issu des combustibles fossiles, mais cette capacité semble se dégrader en raison des effets combinés du réchauffement et de l'acidification qui affectent la production et la fixation de carbonates marins (principal puits de carbone planétaire)6. Selon l'OMM, le pompage océanique du carbone est déjà réduit en 2013 à 70 % de ce qu'il était au début de l'ère industrielle et il pourrait s'affaiblir jusqu'à 20 % d'ici 21006, tandis que, selon les données paléoenvironnementales disponibles, l'acidification des océans suit actuellement un rythme inédit durant les trois-cents derniers millions d'années et ne pourra qu'accélérer encore jusque 20506 (et au-delà si d'importants efforts de mitigation ne sont pas entrepris).
Le rapport 2014 du GIEC puis celui de l'OMM6 ne décèlent d'ailleurs pas d'amélioration en tendance de la concentration croissante du CO2 dans l'air, et « le scénario retenu par la plupart des scientifiques conduit à une diminution du pH, d'ici la fin du siècle, de 0,3. Si a priori ce chiffre semble faible, il ne faut pas oublier qu'il s'agit d'une grandeur logarithmique, soit une acidité multipliée par deux »9.
L'acidification des océans est une des neuf limites planétaires, non encore franchie en 202310 d'après les travaux du Stockholm Resilience Centre.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق