Rohamtempóban savasodnak az óceánok
A világ óceánjai az emberi szénkibocsátás miatt gyorsabban savasodhatnak, mint a négy nagy kihalás során az utóbbi 300 millió évben, amikor a szén természetes növekedése miatt a globális hőmérsékletek magasabbra kúsztak. A Science-ben publikált új tanulmány az első, mely az óceáni savasodás bizonyítékát nézte át a geológiai adatokban ezen hatalmas időszakot átívelően.
Bärbel Hönisch, a Columbia Egyetem Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának paleooceanográfusa és a kutatás vezetője szerint „tudjuk, hogy az élet az utóbbi óceáni savasodási események során nem tűnt el. Új fajok fejlődtek ki és váltották le a kihaltakat. Azonban, ha az ipari mértékű szénkibocsátás a jelenlegi ütemben nő, olyan organizmusokat veszíthetünk el, melyek fontosak számunkra, úgymint korallzátonyok, osztrigák és lazac.”
Az óceánok egyfajta szivacsként működnek, melyek a többlet szén-dioxidot kivonják a levegőből. A gáz reakcióba lép a tengervízzel és szénsavat alkot, melyet egy idő után semlegesítenek a tengerfenéken lévő, fosszilis karbonát vázak. Viszont, ha a CO2 túl gyorsan nyelődik el az óceánokban, akkor gyengítheti azon karbonát ionokat, melyek a korallok, puhatestűek, és néhány plankton faj számára szükségesek a zátonyok és külső vázak felépítéséhez.
Több száz paleooceanográfiai vizsgálat áttekintése után öt ország kutatói csak egyetlen periódusra találtak bizonyítékot az utóbbi 300 millió évben, amikor az óceánok majdnem olyan gyorsan változtak, mint napjainkban. Ez a paleocén-eocén hőmérsékleti maximum (angol rövidítésével PETM), mely mintegy 56 millió éve következett be. Az 1990-es évek elején a kutatók az Antarktisz körüli tengerfenék üledékeiből vettek mintákat és találtak egy ezen időszakból származó réteget, mely fehér planktonfosszíliák vaskos lerakódási közé ágyazódott. Becsléseik szerint, mintegy ötezer év alatt a szén rejtélyes felhalmozódása megduplázta annak légköri koncentrációját, az átlagos globális hőmérsékletet mintegy 6 fokkal tornászta feljebb, és drámaian megváltoztatta az ökológiai berendezkedést.
Ennek eredményeképpen a tengerfenéken lévő karbonát plankton vázak feloldódtak, és az iszap barna rétegét hagyták hátra. A vízfenéken élő likacsos házúak (úgynevezett bentonikus foraminiferák) néven ismert mészvázas egysejtűek kihaltak, ami azt sugallja, hogy a táplálékláncban feljebb álló élőlények szintén eltűnhettek – mondja Ellen Thomas, a vizsgálat társszerző paleooceanográfusa, aki részt vett az antarktiszi expedíción. „Nagyon szokatlan, hogy kevesebb, mint 20 ezer év alatt a fajok több mint 5-10 százaléka eltűnik. Rendszerint egymillió év alatt néhány százalékról szoktunk beszélni.”
Ezen időszak alatt a kutatók becslései szerint az óceán pH-értéke – a savasság mértékegysége – akár 0,45 egységgel is eshetett. Ahogy a pH zuhan, a savasság mértéke nő. Az utóbbi száz évben, a légköri CO2 mennyisége mintegy 30 százalékkal nőtt, az óceáni pH-érték pedig 0,1 egységgel (8,1-re) csökkent. Ez a savasodási sebesség legalább tízszer gyorsabb az 56 millió évvel ezelőttinél – mondja Hönisch. Az ENSZ Éghajlat-változási Kormányközi Testülete (IPCC) előrejelzése szerint a pH-értékek az évszázad végére akár további 0,3 egységgel is csökkenthetnek (7,8-ra), mely felveti annak lehetőségét, hogy hamarosan olyan óceáni változásoknak lehetünk szemtanúi, melyek a PETM alatt következtek be.
Ennél katasztrofálisabb események is történtek már korábban a Földön, azonban talán nem ilyen gyorsan. A vizsgálat a potenciális óceáni savasodás két másik időszakára talált utalást. A perm és a triász korok végén a masszív vulkánkitörések kiváltotta kihalások idején, mintegy 252 millió és 201 millió évvel ezelőtt. Azonban a szerzők figyelmeztetnek, hogy ezen események időzítése és kémiai változásai már nem annyira egyértelműek. Mivel a 180 millió évnél idősebb, legtöbb óceáni üledék újrahasznosult a Föld mélyén, a kutatóknak kevesebb minta áll rendelkezésére.
A perm végén – körülbelül 252 millió évvel ezelőtt – a mai Oroszország területén hatalmas vulkánkitörések mentek végbe, melyek miatt megemelkedett a légköri szén aránya, és a tengeri élővilág mintegy 96 százaléka kihalt. A kutatók bizonyítékot találtak az óceáni holt zónákra, és azon élőlények túlélésére, melyek kibírták a karbonátban szegény tengervizet és a magas CO2 szintet vérükben, azonban eddig nem sikerült rekonstruálniuk az óceáni pH-érték vagy karbonát szintek változását.
A triász végén – mintegy 201 millió évvel ezelőtt – a tömeges vulkánkitörések második hulláma megduplázta a légköri karbon mennyiségét. A korallzátonyok összeomlottak és számos tengeri élőlény eltűnt. Megjegyezve, hogy a trópusi fajok boldogultak a legrosszabbul, néhány kutató szerint inkább a globális melegedés, nem az óceáni savasodás volt a kihalások fő oka.
Az óceáni savasodás hatásait napjainkban néhány egyéb probléma árnyékolja be, mint a természetbe jutó szennyvíz, a forróbb nyári hőmérsékletek, melyek a korallokat betegségekkel és kifehéredéssel fenyegetik. Azonban azok a kutatók, akik igyekeznek a savas vizet laborkörülmények között izolálni kimutatták, hogy az alacsonyabb pH-érték számos tengeri életformát károsíthat a zátonyoktól a vázépítő élőlényeken át a lazacok kedvelte apró csigákig. A Stony Brook Egyetem vizsgálata kimutatta, hogy a fésűkagylók és pénzkagylók ivadékai leginkább az iparosodás előtti pH-szinteken fejlődnek megfelelően, míg héjuk a 2100-ra előre vetített szinteken feloldódik. Amerika csendes-óceáni északnyugati részén az osztrigalárvák pusztulását az ott kimutatott savas víz feláramlásával hozták kapcsolatba.
A víz alatti vulkánokkal tarkított óceáni részeken a kutatók riasztó jeleit látják annak, hogyan nézhetnek ki az óceánok 2100-ra. Egy 2011-es tanulmányban, melyben Pápua-Új-Guinea korallzátonyait vizsgálták kimutatták, hogy amikor a pH-érték 7,8-ra csökkent, a zátonyok diverzitása mintegy 40 százalékkal hanyatlott. Más vizsgálatok során arra figyeltek fel, hogy a bohóchalak laboratóriumban nevelt ivadékai elvesztették azon képességüket, mellyel kiszagolták a ragadozókat vagy hazataláltak, ha a pH-érték 7,8 alá csökkent.
Évtizedekbe telhet, mire az óceáni savasodás hatása a tengeri élővilágra megmutatkozik. Addig Richard Feely, a Nemzeti Óceán- és Légkörkutató Intézet (NOAA) oceanográfusa szerint a múlt tanulmányozása megfelelő módja a jövő előrevetítésének.
