تحمض المحيطات

تحمض المحيطات هو الانخفاض المستمر في الرقم الهيدروجيني لمحيطات الأرض. على مدى المائتي عام الماضية، أدت الزيادة السريعة في إنتاج _ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الأنشطة البشرية إلى زيادة حموضة محيطات الأرض. بين عامي 1950 و2020، انخفض متوسط ​​الرقم الهيدروجيني لسطح المحيط من حوالي 8.15 إلى 8.05. تعد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية السبب الرئيسي لتحمض المحيطات، حيث تتجاوز مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 410 جزء في _{المليون} (في عام 2020). تمتص المحيطات _ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ينتج عن هذا التفاعل الكيميائي حمض الكربونيك ( H ₂ CO ₃ ) الذي يتفكك إلى أيون البيكربونات ( HCO − 3 ) وأيون الهيدروجين ( H ⁺ ). يؤدي وجود أيونات الهيدروجين الحرة ( H ⁺ ) إلى خفض الرقم الهيدروجيني للمحيطات، مما يزيد من الحموضة (وهذا لا يعني أن مياه البحر حمضية بعد؛ فهي لا تزال قلوية، مع درجة حموضة أعلى من 8). الكائنات البحرية المتكلسة، مثل الرخويات والشعاب المرجانية، معرضة بشكل خاص لأنها تعتمد على كربونات الكالسيوم لبناء الأصداف والهياكل العظمية.

يمثل التغيير في درجة الحموضة بمقدار 0.1 زيادة بنسبة 26% في تركيز أيونات الهيدروجين في محيطات العالم (مقياس درجة الحموضة لوغاريتمي، لذا فإن التغيير بمقدار واحد في وحدات درجة الحموضة يعادل تغييرًا بمقدار عشرة أضعاف في تركيز أيونات الهيدروجين). تختلف حالات درجة الحموضة وتشبع الكربونات على سطح البحر اعتمادًا على عمق المحيط وموقعه. المياه الباردة والأعلى خطوط العرض قادرة على امتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون _. يمكن أن يتسبب هذا في ارتفاع الحموضة، مما يؤدي إلى خفض مستويات درجة الحموضة وتشبع الكربونات في هذه المناطق. هناك العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر على تبادل ثاني أكسيد الكربون بين الغلاف الجوي والمحيط _، وبالتالي تحمض المحيطات المحلية. وتشمل هذه التيارات المحيطية ومناطق الصعود، والقرب من الأنهار القارية الكبيرة، وتغطية الجليد البحري، والتبادل الجوي مع النيتروجين والكبريت من حرق الوقود الأحفوري والزراعة.

إن انخفاض درجة حموضة المحيطات له مجموعة من التأثيرات الضارة المحتملة على الكائنات البحرية. فقد لاحظ العلماء على سبيل المثال انخفاض التكلس، وانخفاض الاستجابات المناعية، وانخفاض الطاقة اللازمة للوظائف الأساسية مثل التكاثر. ويمكن أن يؤثر تحمض المحيطات على النظم البيئية البحرية التي توفر الغذاء وسبل العيش لكثير من الناس. ويعتمد حوالي مليار شخص كليًا أو جزئيًا على خدمات الصيد والسياحة وإدارة السواحل التي توفرها الشعاب المرجانية. وبالتالي فإن تحمض المحيطات المستمر قد يهدد سلاسل الغذاء المرتبطة بالمحيطات.

إن الحل الوحيد الذي من شأنه أن يعالج السبب الجذري لتحمض المحيطات هو الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وهذا هو أحد الأهداف الرئيسية لتدابير التخفيف من آثار تغير المناخ. كما أن إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من شأنه أن يساعد أيضاً في عكس مسار تحمض المحيطات. وبالإضافة إلى ذلك، هناك بعض أساليب التخفيف المحددة القائمة على المحيطات، على سبيل المثال تعزيز قلوية المحيطات وتعزيز التجوية. وهذه الاستراتيجيات قيد الدراسة، ولكنها عموماً تتسم بمستوى منخفض من الجاهزية التكنولوجية والعديد من المخاطر.