Den havforsuring er den gradvise reduktion af pH af havene. Det blev anslået, at fra 1751 til 2004 faldt pH i havoverfladevand fra 8,25 til 8,14 - havvand er lidt basisk (dvs. pH> 7), og vi taler om forsuring af havet, når pH bliver mindre basisk. Dette er det “andet problem” forårsaget af stigningen i kuldioxidemissioner (CO 2) af menneskeskabt oprindelse i atmosfæren.
Ifølge tilgængelige biogeokemiske modeller kan der forventes betydelige ændringer i havkemi og biokemi samt skadelige virkninger på økosystemer . Virkningerne på koralrev er velundersøgte (inklusive i mesokosmer ) og de mest omtalte, men andre effekter findes og forventes i de fleste vandmiljøer. Ifølge WMO kunne denne forsuring delvist forklare den årlige rekordstigning målt i 2013 med hensyn til stigningen i niveauet af CO 2i atmosfæren og bidrager derfor til klimaændringer. Ifølge data indsamlet af WMO i 2013-2014 absorberer det globale hav i øjeblikket omkring en fjerdedel af menneskeskabte CO 2 -emissioner., dvs. ca. 4 kg CO 2pr. dag og pr. person (dvs. næsten 22 millioner tons CO 2absorberes pr. dag globalt). Denne "kulstofpumpe" -effekt bidrager i høj grad til at reducere mængden af CO 2af atmosfæren, herunder CO 2stammer fra fossile brændstoffer, men denne kapacitet ser ud til at være nedværdigende på grund af de kombinerede effekter af opvarmning og forsuring, der påvirker produktionen og fiksering af marine karbonater (den største planetariske kulstofsænke ). Ifølge FN og dets agenturer er kulstofpumpe i havet 70% mindre effektiv end i starten af den industrielle æra , og den kunne reduceres yderligere med 20% inden 2100, og den nuværende forsuring af havene synes, hvilket har allerede nået et hidtil uset niveau i det mindste i de sidste 300 millioner år (ifølge tilgængelige paleo- miljødata ), og det vil kun stige mindst indtil 2015 (og ud over hvis der ikke gøres en betydelig indsats). IPCC-rapporten fra 2014 og derefter WMO-rapporten afslørede ingen forbedring i tendenser med hensyn til stigende CO 2 -koncentration.udsendes i luften og ”scenariet, der er vedtaget af de fleste forskere, fører til et fald i pH ved slutningen af århundredet på 0,3. Hvis dette tal på forhånd synes lavt, må vi ikke glemme, at det er en logaritmisk størrelse , det vil sige en surhedsgrad ganget med to ” .
Denne forsuring har mindst tre identificerede menneskeskabte årsager:
Disse tre tilknyttede faktorer kunne have synergistiske miljømæssige virkninger og forsure kystfarvande hurtigere end forudsagt af de første modeller .
Cirka seks teramoler aktivt kvælstof og to teramoler svovl ville blive injiceret i atmosfæren årligt, hvilket er meget mindre end de 700 teramoler CO 2.ifølge en undersøgelse nylig piloteret af Scott Doney ( Woods Hole Oceanographic Institute , Massachusetts, USA). Dette kvælstof ville allerede på nogle kyster have en indvirkning svarende til 10 til 50% af CO 2. Det fjerne hav er mindre påvirket, men kystområderne og tæt på kontinentalsokkelen er stort set de vigtigste for mennesker (fiskeri, økonomisk og turistaktivitet).
Det ser også ud til, at flodmundinger og døde zoner ikke længere opfylder deres rolle som kulstofdræn , og at forsuring er et fænomen, der kan - undertiden (som i tilfælde af sur minedræning ) og til en vis grad - selvoprettholde .
I den naturlige kulstofcyklus er koncentrationen af kuldioxid (CO 2) repræsenterer en strømningsbalance mellem havene, den terrestriske biosfære og atmosfæren. Anvendelsen af fossile brændstoffer og især produktionen af cement fører til en ny strøm af CO 2i luften. En del forbliver i atmosfæren, en anden del optages af landplanter, og en sidste del på ca. 25% optages af havene.
Når CO 2opløses, det reagerer med vand og danner en balance mellem ioniske og ikke-ioniske kemiske arter: opløst fri kuldioxid (CO 2(aq) ), carbonsyre (H 2 CO 3), Bicarbonat (HCO 3- ) og carbonat (CO 32− ). Andelen af disse arter afhænger hovedsageligt af vandets alkalinitet og sekundært af faktorer som temperaturen og saltholdigheden af havvand, der falder lokalt (hvor is eller gletschere smelter hurtigt).
(se artikel Opløselighedspumpe dedikeret til opløselighedspumpen (i) havet ).
En fælles idé er, at tabet af biomineralisering kapacitet af organismer med en kalkholdig skelet eller skallen menes at være primært skyldes en mangel på carbonat -ion , men nyere forskning tyder på, at det er mere sandsynligt reduktionen i pH af vand. Mer ( det vil sige stigningen i niveauet af protoner [H + ]), som er den mest direkte faktor for forkalkningsvanskelighederne, der har vist sig i disse organismer. For mange protoner i vand ændrer osmotiske balancer og forhindrer de fleste af disse organismer i at opretholde deres pH- homeostase . Manglen på carbonationer er også i spil, fordi energiforbruget ved forkalkning stiger, når mætningen af vandet i karbonater falder.
På planeteniveau har menneskeskabt kvælstofindgang kun en beskeden kvantitativ indflydelse på forsuring af havet (langt bag CO 2). Men nær kysterne, hvor vi finder en stor del af den marine biologiske mangfoldighed (hvoraf en del er en fødevareressource ), menneskeskabte tilførsler af svovl og kvælstof (0,8 Tmol / år reaktivt svovl og 2,7 Tmol / år reaktivt kvælstof i begyndelsen af XXI th century) er meget vigtige, og de forsurende effekter er mere alvorlige. Derudover stiger atmosfæriske kvælstofindgange til havet også kraftigt, herunder i Stillehavet Nordvest.
På den nordlige halvkugle forsvinder balancen mellem indgangen til disse to elementer i de øverste lag af havet.
I troperne er det oprindeligt ret grundlæggende, men i sidste ende forsuring på grund af hastigheden af transformation af ammoniak til nitrat i økosystemet. På planeten forsvinder den endelige balance næsten overalt, og det reducerer mængden af CO 2 på kysterne.at havet kan opløses.
Andetsteds har det vist sig, at i oligotrofe (næringsfattige) dele af havet udnytter visse kvælstofbindende cyanobakterier, der er ansvarlige for bakterieblomstring , såsom dem fra slægten Trichodesmium, det øgede CO 2 -niveau.og bliver oprindelsen til en vigtig del af havets primære produktivitet til skade for dyrearter med kalkholdigt skal eller skelet. Der observeres en stærk stigning i kulstof- og nitrogenfiksering (reflekteret i C / N-forholdet . I Østersøen og i den australske flodmunding Peel-Harvey opfører en filamentøs mikroalge ( Nodularia spumigena ) sig på samme måde. Måde. At niveauet på 750 ppmv CO 2, CO 2 fikseringshastighedersteg fra 15 til 128% og N 2 fiksering satsersteg med 35-100% sammenlignet med takster under nuværende CO 2 -forholdom dagen. Artenes " heterocyst " eller "ikke-heterocyst" karakter kunne forklare en vis tilpasning eller tolerance over for forsuring af vand.
I den globale nitrogencyklus bidrager antropogent nitrogen (NOx) sammen med atmosfæriske svovloxider til forsuring af havene. Og denne forsuring reducerer nitrifikeringskapaciteten i marine økosystemer. Den antropogene andel af kvælstof øges næsten overalt på den nordlige halvkugle og en del af den sydlige halvkugle.
De terrige tilførsler af kvælstof og fosfor i floder i det nordlige Atlanterhav blev målt for 14 store regioner i Nord- og Sydamerika, Europa, Afrika: Amazonasbassinet dominerer den globale strøm. Fosfor (dette er også den højeste fosforstrøm pr. Arealenhed) men er nu overgået med hensyn til total kvælstofstrømning af vandområderne i det nordøstlige USA, som alle overstiger 1.000 kg kvælstof pr. km 2 / år.
Kvælstofstrømmen, der udledes til Nordatlanten ved hvert vandskel, er korreleret med befolkningstætheden i bassinet (som allerede var observeret for nitratstrømmene i store floder rundt om i verden); undersøgelsens forfattere overvejer at "slå" den stærke lineære sammenhæng mellem den samlede kvælstofstrøm og mængden af kvælstofindgange af menneskeskabt oprindelse i tempererede regioner (gødning, atmosfærisk aflejring af antropogen NOx-fiksering med bælgfrugter og import / eksport af kvælstof via landbrug Produkter). Floderne i de store regioner undersøgte eksport til havet omkring 25% af det kvælstof, der er blevet introduceret af mennesker i økosystemer (resten elimineres ved denitrifikering i våde og akvatiske økosystemer, som synes at være den dominerende kvælstofvaske ; men skoven også synes at være vigtig med hensyn til kvælstoflagring / pumpning Grundvandslager og denitrifierer lidt lokalt, men er en "meget lille kvælstofvaske" på kontinentalt niveau.
Landbrug er hovedsageligt ansvarlig i mange regioner (især i Mississippi-bassinet og Nordsøbassinerne), og nedfaldet af NOx er hovedårsagen til nitrogeneksport til havet i flere regioner (inklusive det nordøstlige USA).
Hvis vi betragter områder med ringe menneskelig aktivitet som reference, anslår forfatterne, at strømmen af kvælstof fra land → havet - i næsten alle tempererede regioner - er steget med 2 til 20 gange (afhængigt af regionen) i den førindustrielle tidlige XXI th århundrede. Kun få regioner (f.eks. Great North Canada) har ændret sig lidt set fra dette synspunkt. De tempererede zone-bassiner, der leverer Nordsøen, bringer der 6 til 20 gange mere kvælstof end i begyndelsen af den industrielle æra, og Amazonas-bassinet mindst 2 til 5 gange mere end de strømme, der anslås til fra regioner i den "intakte" tempererede zone på trods af befolkningstætheden og dens lave direkte tilførsler af menneskeskabt kvælstof i regionen. Dette antyder, at kvælstofstrømme naturlige eller forårsaget af tropisk skovrydning kan være betydeligt højere end i tempererede zoner. Da skovrydning, kunstiggørelse af jord og påføring af gødning fortsætter i troperne, forventer forfatterne en "spektakulær stigning i kvælstofbelastningen i mange tropiske flodsystemer" .
Disse arter kan blive hårdt ramt af forsuring, kombineret med opvarmning, koraller er kritiske levesteder for ca. 25% af havets liv.
En nylig undersøgelse har bekræftet, at koralskelettet faktisk er biokonstrueret af dyret fra amorfe nanopartikler opsamlet i vand og aggregeret i aragoniske strukturer takket være en gruppe proteiner rig på koralsyrer og ikke ved simpel uorganisk udfældning af vand. Aragonit omkring en mineralkerne . Disse proteiner kan på forhånd fungere ved pH lidt surere end den nuværende pH i havvand, men - specificer forfatterne - “dette betyder ikke, at koralrevene er ude af fare; for det første fordi de stadig har brug for calciumcarbonat for at udgøre revet (materiale, der burde være sjældnere i et forsuret hav); for det andet fordi de altid vil forblive truet af opvarmningen af vandet og algblomstringen, hvilket kan føre til koralblegning og deres død ” . .
At præcist bestemme bidraget fra forsuring til tilbagegangen af koralrev er "vanskeligt, hvis ikke umuligt, på grund af de forvirrende virkninger af andre miljøfaktorer såsom temperatur" .
I 2016 offentliggjorde tidsskriftet Nature resultatet af et in situ- eksperiment for at reducere surheden i vand, der badede et koralrev (på niveauet for den førindustrielle æra): revkalkning steg væsentligt i eksperimentområdet. Ifølge Janice M. Lough antyder dette, at det nuværende niveau af forsuring af havet "måske allerede kompromitterer væksten af koralrev" .
Forskere ved Alfred Wegener-instituttet i Tyskland har samlet 167 videnskabelige undersøgelser af 150 marine arter (fra koraller til fisk til krebsdyr). De konkluderer, at dette arbejde, at "alle grupper af dyr er negativt påvirket af stigningen i CO 2 -koncentration " ; den mest følsomme over for forsuring er ”koraller, pighuder og bløddyr, ” forklarer Dr. Astrid Wittmann. "Krebsdyr som spiselige krabber eller edderkoppekrabber synes at være lidt påvirket af forsuring, selvom en samtidig temperaturstigning helt sikkert vil være et problem for dem" .
Mange planktoniske organismer med et kalkholdigt skelet eller andre dyr med en kalkholdig skal (og især deres larver) har også vanskeligheder med at syntetisere deres theca , plankton eller skal .
Kuldioxid absorberet i havet reagerer med vandmolekyler og danner mange ioner såsom hydrogencarbonat (svarende til bicarbonat ). Dannelsen af disse ioner reducerer koncentrationen af carbonationer, som er nødvendige for dannelsen af calciumcarbonat . Imidlertid er calciumcarbonat nødvendigt til forkalkning af koraller (og skaller). Denne kemiske reaktion forhindrer derfor den normale dannelse af koraller og skaller.
En undersøgelse af virkningerne af forsuring i Antarktis i pteropods (eller hav sommerfugle ) viser, at efter en vis acifification af vandet, individer dør (i knap otteogfyrre timer) men disse dyr er bunden af fødenettet i denne region og ligesom nogle alger ( coccoliths ), der udskiller calciumbaserede skaller, spiller de en vigtig rolle i kulstofcyklussen .
Unge australske koraller dyrket under temperatur- og CO 2 -niveauer som forventet i 2100 viser mindre skeletvækst, men de udvikler også forskellige typer af misdannelser i skelettet; det ville kompromittere deres chance for at overleve og god vækst på revet.
Andet arbejde udført i Papua Ny Guinea viser under lignende surhedsbetingelser en kraftig spredning af ikke-kalkholdige alger og en reduktion på ca. 40% i koralbiologisk mangfoldighed. Men som rapporten bemærker, er koralrev i øjeblikket en indirekte indtægtskilde for omkring 400 millioner mennesker, de fleste bor i troperne.
Havets surhedsgrad er steget med omkring 30% siden starten på den industrielle revolution . Dette svarer til et fald på 0,1 i pH og når 8,1 eller 8,14 afhængigt af kilderne i dag (havene er således alkaliske og ikke sure , deres pH er over 7).
Faldet i pH i havoverfladevand og stigningen i partialtrykket af CO 2(pCO 2) forekommer ved forskellige hastigheder afhængigt af regionen, men de er allerede blevet detekteret in situ i flere årtier i store subpolære regioner i subtropiske og tropiske zoner. De mest ekstreme variationer findes i de tidsserier, der er registreret i de subpolære zoner, hvilket forklares med det faktum, at de sæsonbestemte forskelle i temperatur og biologisk produktivitet er mest markerede der.
Baseret på prognoser fra IPCC (eller IPCC på engelsk), den nuværende stigning i niveauet for CO 2i atmosfæren forventes det yderligere at nedsætte pH-værdien i verdens farvande fra den nuværende 8.14 til 7.8 ved slutningen af århundredet. En UNEP- rapport antyder et fald i pH på 0,3 inden 2100, mens en CNRS- pressemeddelelse antyder et fald på 0,4.
I 2014 , den rapport om virkningerne af havforsuring om marinbiologi (syntese hundrede undersøgelser om dette emne), præsenteret på 12 th mødet i konventionen om den biologiske mangfoldighed (CBD) i Pyeongchang (Sydkorea) bekræfter, at forsuring er skredet (i gennemsnit med 26% siden førindustrielle tider), og at hvis havet i to århundreder har absorberet mere end en fjerdedel af CO 2menneskeskabte, der bidrager til forsuring af havmiljøet, "næsten uundgåeligt inden for 50 til 100 år vil kuldioxidemissioner yderligere øge surheden i havene til niveauer, der også vil have enorme påvirkninger, ofte negative, på marine organismer og økosystemer som på de varer og tjenester, de leverer ” . ”Mange undersøgelser viser en reduktion i væksten og overlevelsen af koraller, bløddyr og pighuder (søstjerner, urchins, havgurker osv.). » Nogle arter tåler forsuring bedre end andre. Nogle vil gennemgå en nedbrydning af deres sensoriske systemer, der fremkalder adfærdsmæssige abnormiteter (fisk, visse hvirvelløse dyr). De biogeokemiske cyklusser af kulstof, nitrogen, jern og calcium vil blive påvirket i kysthabitater mere end i det åbne hav og hurtigere i Arktis end i det (koldere) Antarktis. ”De globale omkostninger ved indvirkningen af forsuring af havet på tropiske skaldyr og koralrev anslås til over $ 1 billioner om året i slutningen af århundredet. " Forsuringshændelser Nogle har allerede fundet sted, herunder Paleocen - Eocen (der er 56 millioner år), men det virker nu for hurtigt til, at mange arter kan tilpasse sig. ”Selvom CO 2 -emissionernereduceres betydeligt, forsuring af havet vil fortsætte i titusinder af år, dramatiske ændringer i økosystemer, og behovet for at lære at klare disse ændringer synes sikkert. "
2018 og 2019 oplevede rekordopvarmende vand mellem 0 og 2.000 meter, hvor de sidste ti år var de ti varmeste nogensinde registreret i havet. I 2019 blev der også en ny rekord for netto CO 2 -absorption ved havet i perioden 1982 til 2019: ~ 2,4 Pg C, dvs. u + 0,2 Pg C sammenlignet med 2018, hvilket fortsætter en tendens, der startede i 2000-2002 og forværrede forsuring af havene (pH faldende i det meste af havet , især i dets koldere farvande: 0,018 ± 0,004 enheder pr. årti siden den førindustrielle periode).
Ved at forstyrre og nedbryde visse økosystemer ( især koralrev ) nedbryder havforsuring vigtige økosystemtjenester og generelt alle økosystemer. Det truer mange arter.
Ved at påvirke afskallede dyr kan forsuring føre til nedbrydning af vand og sedimentkvalitet på grund af manglen på filterdyr såsom muslinger og østers, der dagligt filtrerer og renser store mængder vand.
Nogle søpindsvin er følsomme over for små dråber i pH (tæt på dem, der forventes inden for få årtier), som nedbryder deres reproduktionskapacitet.
I 2013 ønskede 540 eksperter og forskere, der var samlet på 3 e Monterey symposium om forsuring af havet (2012), at genfokusere beslutningstageres opmærksomhed på dette emne planetarisk og mindede om, at - mens skallen snegler vand er begyndt at blive eroderet i dele af hav - omsætningen fra aktiviteterne hos musling- og østersbønder og fiskere af pighuder (søpindsvin), krebsdyr (rejer, krabber) og fisk nærmer sig 130 milliarder dollars (€ 96,5 mia.), og at tilbagegangen eller forsvinden af visse arter forbruges af mennesker (især fisk) ville have konsekvenser for fødevaresikkerheden .
De tilføjer, at koralrev og sand leverer tjenester, der skønnes at være værd mellem 30 og $ 375 mia. (22 til 278 mia. Euro , gennem beskyttelse af kystlinjen og kystfaunaen mod svulme og storme, og gennem turisme og fiskeri, som de fremmer). ) pr. år (afhængigt af beregningsmetoderne). Østers er også en vigtig del af krydset af dette fænomen, fordi det er umuligt at udvikle sig ordentligt i betragtning af den lave produktion af skaller, der fungerer som et beskyttende element i deres vækst.
Virkningerne af forsuring ses allerede i akvakulturindustrien i det nordvestlige USA, der har høj dødelighed i østerseklækkerier.
De globale omkostninger ved indvirkningen af forsuring af havet på tropiske skaldyr og koralrev anslås til mere end $ 1.000 milliarder om året i slutningen af århundredet.
Havet indeholder 50 gange mere kulstof end atmosfæren, og det udveksler betydelige mængder kulstof med det hvert år. I de seneste årtier har havet bremset antallet af menneskeskabte klimaændringer ved at absorbere næsten 30% af menneskeskabte kuldioxidemissioner . Mens denne menneskeskabte kulstofoptagelse er resultatet af fysisk-kemiske processer, spiller havbiologi en nøglerolle i den naturlige kulstofcyklus ved at samle store mængder kulstof i dybe havvande. Ændringer i disse fysiske, kemiske eller biologiske processer kan føre til tilbagemeldinger i klimasystemet og dermed fremskynde eller bremse de igangværende klimaforandringer. Disse tilbagemeldinger mellem klimaet, havet og dets økosystemer skal forstås bedre for at kunne forudsige mere robust udviklingen af fremtidens havs egenskaber og den kombinerede udvikling af CO 2. atmosfærisk og klima.
Forsuring af vand nedbryder også planetarisk kulstofsænkning i havet, der allerede er ramt af nedbrydningen af ozonlaget og vandforurening og overfiskning .
I 2000'erne blev det på basis af forskellige laboratorie- og in situ- eksperimenter forstået, at lugte, der bæres af vand, kan spille en vigtig rolle for larver og unger fra revfisk, der bruger dem til orientering., Opdage og undgå rovdyr eller finde områder gunstig for deres overlevelse og fremtidige vækst lugten af revet betyder, at larverne ikke lader sig føre mod det åbne hav. Larverne fra revfisk, så snart de klækkes, selvom de kun måler et par millimeter, har et effektivt sensorisk system, der gør det muligt for dem at fange lugtene i opløsning i vand.
Man troede længe, at koralfiskens larver blev ført væk til store afstande, og at de kunne kolonisere andre rev, mens deres oprindelige rev kunne koloniseres af unge født andetsteds. En undersøgelse baseret på mærkning af 10 millioner embryoner Pomacentrus amboinensis (in) taget fra Great Barrier Reef og frigivet til søs viste, at modsatte larver vender tilbage til deres hjemrev, sandsynligvis genkender dets biokemiske signatur og olfaktoriske. De fleste larver vil faktisk slå sig meget tæt på deres fødested. Lugt er af vital betydning for larverne hos de undersøgte koralfisk; det giver dem mulighed for at opdage tilstedeværelsen af andre fisk (inklusive rovdyr) i koralrevene og ville forklare deres troskab til revet, karakteristika for mange koralfisk eller for et individ af en symbiont art (f.eks. anemone for amfiprionen).
I 2009 viste en undersøgelse viser, at i klovnfisk anvendes som modelarter , larver af fisk udsættes for vand forsuring mister deres evne til at skelne duften af koral levesteder, de bør søge at nå voksenalderen.; værre, ved en pH på 7,8 (hvilket vil være det for varmt hav omkring 2100 ifølge potentielle undersøgelser) tiltrækkes de derefter stærkt af olfaktoriske stimuli, der normalt frastøder dem, og ud over en pH 7,6 synes de ikke længere at opfatte nogen olfaktorisk stimuli.
Senere arbejde i laboratoriet og testet in situ på et rev i midten af revet i Papua Ny Guinea, naturligt forsuret med en vulkanisk afgasning, permanent undersøisk CO 2har vist, at forsuret vand (sammenligneligt med det, der vil bade de fleste koralrev rundt om i verden i 50 til 80 år, ifølge forskerne) har en uventet og meget markant adfærdsmæssig effekt på visse fisk: de lækker ikke længere lugten af deres rovdyr , og de udsætter sig unormalt på en selvmordsmæssig måde for risikoen for at blive spist (meget godt vist i en australsk dokumentarfilm udsendt på Arte i 2014). Kødædende fisk synes at være mere påvirket af dette fænomen end planteædende fisk. Uanset om dette er forsuring eller effekten af CO 2 som et molekyle på den fisk, der er involveret.
Af alle disse grunde mener Munday & al (2010), at rekonstituering af fiskepopulationer i nedbrudte revområder under restaurering vil blive stadig vanskeligere eller endda truet af forsuring af havene, som derfor kan nedbryde modstandsdygtighedskapaciteten . Havenes økologi . Det faktum, at ved 700 ppm CO 2mange fisk tiltrækkes af lugten af rovdyr og ved 850 ppm CO 2de mister evnen til at lugte rovdyr og at larver udsættes for høj koncentration af CO 2er usædvanligt aktive og hensynsløse sætter dem i øget risiko for at blive spist (de oplever dødelighed 5 til 9 gange højere end normalt og højere niveauet for CO 2stiger, jo højere er predationsdødeligheden). Uden en normal lugtesans kan mange larver heller ikke finde revet eller det sted på revet, hvor de skal slå sig ned og fare vild og dø til søs.
I 2011 viste en anden undersøgelse, at høringen af anemonfisken (Amphiprion percula) også nedbrydes (fra ungdomsfasen), når vandet syrnes, hvilket forstyrrer for eksempel deres evne til at bevæge sig mod revet eller mod et bestemt sted.
I 2012 konkluderede en undersøgelse, at funktionen af neurotransmission af fiskens olfaktoriske system påvirkes af forsuring.
Rovdyrs respons på olfaktoriske stimuli fra deres foretrukne bytte reduceres også ved forsuring, som det fremgår af en undersøgelse fra 2015 på unge hajer, der er anbragt i fem dage i normalt vand eller ellers beriget med CO 2. som vi tror, at havvandet vil være i 2050 eller 2100.
Det er stadig uklart, om denne unormale og skadelige opførsel for de arter, der adopterer dem, kunne (og hvor hurtigt) forsvinde (via mekanismerne til naturlig selektion ).
Forsuring af havet forårsager en ændring i sammensætningen af fytoplanktonsamfund . Absorptionen af atmosfærisk carbon dioxid ved havet danner en sur forbindelse, kulsyre (H 2 C0 3ved reaktionen mellem vand og kuldioxid: CO 2+ H 2 O= H 2 C0 3. I denne form kan carbonat ikke binde til calcium og forhindrer således dannelse af skal ved forkalkning af planteplanktonarter.
Den øgede tilstedeværelse af H + -ioner i forsuret havvand kan også medføre, at allerede dannede skaller opløses. Carbonatet reves fra calcium og bindes derefter til en H + -ion, hvilket efterlader skallen strukturelt svækket.
Forsuring af havene medfører et fald i cellediameter og øget vækstrate i coccolithophore E. huxleyi . I andre arter af coccolithophore og andet fytoplankton med skaller er det muligt at observere et fald i forkalkning såvel som opløsning af skaller. En anden undersøgelse har også vist, at der er et muligt fald i fytoplanktons biomasse og produktivitet ved lav og mellembreddegrad på grund af en stigning i koncentrationen af kuldioxid på havoverfladen. Dette kan forklares med en stigning i temperaturen på havoverfladen, hvilket medfører en stigning i termisk lagdeling af dets øvre lag og forårsager en reduktion i den lodrette blanding af næringsstoffer med overfladevand, hvilket nedsætter hastigheden af fotosyntese .
Ikke-forkalkende fytoplanktonarter såsom cyanobakterier og grønalger påvirkes forskelligt af forsuring. Nogle arter ser ud til at have gavn af omvæltningen af forskellige årsager. Blandt andet ville et surere miljø øge tilgængeligheden af visse næringsstoffer samt reducere interspecifik konkurrence ved at reducere antallet af arter i et givet økosystem (tab af forkalkende arter). Dette medfører eksponentiel vækst af visse arter af mikroalger og følgelig eutrofiering af de berørte vandområder.
Der vides ikke meget om konsekvenserne forbundet med tabet af mangfoldighed og biomasse af fytoplanktonpopulationer; det er imidlertid kendt, at fytoplankton danner grundlaget for det oceaniske madvæv, og at disse organismer er ansvarlige for næsten 50% af den samlede primære produktivitet .
Tyskland lancerede 1 st september 2009et nationalt forskningsprogram for forsuring af havet (BIOACID for " biologiske virkninger af forsuring af havet ") med 8,5 millioner euro over 3 år (inklusive 2,5 millioner til Leibniz-Institut für Meereswissenschaften i Kiel, som koordinerer programmet) leveret af det føderale ministerium for uddannelse og Forskning ( BMBF ). Fra 2009 vil mere end 100 forskere (biologer, kemikere, fysikere, paleontologer, matematikere osv.) Fra 14 institutter bidrage, såvel som en virksomhed i spidsen for sensorteknologi . Programmet vil fokusere på Nordsøen og Østersøen samt på polære eller tropiske områder, der er særligt sårbare over for forsuring.
Der planlægges partnerskaber med andre lande, herunder med engelske forskere fra forskningsprogrammet om forsuring af havet ("UKOA"), der blev lanceret i 2010, USA og Den Europæiske Union (tilskud med "EPOCA"). Ifølge dets initiativtagere er det det første program af denne betydning i verden.
En af vanskelighederne er bedre at forstå de synergistiske effekter, der findes mellem forsuring, temperaturstigning, zoner med anoxi og andre menneskeskabte ændringer af miljøerne, som kan forværre og / eller fremskynde de globale ændringer.
Undersøgelse af virkningerne af denne forsuring viser, at jo højere forsuringshastigheden er, desto vanskeligere har arten med skaller (mikroskopisk plankton i bunden af fødekæden , skaller, bløddyr eller koraller) at fremstille dem. Forsuring ændrer også fiskens opførsel med hensyn til evnen til at søge efter bytte eller undslippe et rovdyr, og der pågår forskning for at finde ud af hvorfor.
Det nordlige Indiske Ocean er blevet mindst 10% surere end Atlanterhavet og Stillehavet på grund af dets geografiske konfiguration. Det Indiske Ocean er faktisk adskilt fra det arktiske hav, og kemien nord for dets bassin er påvirket af floderne, der dræner det vigtige eurasiske kontinent samt af monsunregnen.
Havets pH varierer mere i det kolde vand i Sibirien, Alaska, Stillehavet Nordvest og Antarktis. Om foråret og sommeren absorberer de imponerende planktonblomster noget af CO 2til stede i vand, hvilket reducerer surheden. Tværtimod stiger surheden om vinteren på grund af opstrømningen af vand rig på CO 2. havdybder.
En undersøgelse offentliggjort i juni 2015, ledet af forskere ved LSCE, indikerer, at Middelhavet mellem 1800 og 2001 absorberede mellem 1 og 1,7 Gt kulstof (milliarder ton) af menneskeskabt oprindelse. Dette resulterede i et fald i pH på 0,08 enheder i gennemsnit eller en stigning i surhedsgrad på 20%. Denne variation svarer til udviklingen af åbne oceaner, skønt absorptionen af CO 2menneskeskabte ved Middelhavet er mere intens der. På den anden side er forsuringshastigheden i Middelhavets bundvande højere end i de dybe oceaner på grund af deres hurtige fornyelse som i Lions Golf.
Undersøgelsen af et område nær Vesuv i Middelhavet, der er underkastet en pH-værdi svarende til den forventede i 2100, viser et fald på 70% i kalkholdige organismers biodiversitet, forklarer Mr. Gattuso. Og et fald på ca. 30% i mangfoldigheden af andre organismer.
pH i overfladevand (1990'erne)
Moderne alkalinitet
menneskeskabte tryk knyttet til CO 2 (1990'erne)
Lodret CO 2 -opgørelse (1990'erne)
Moderne totalt uorganisk kulstof
Førindustrielt totalt uorganisk kulstof
CFC-11 (moderne)
CFC-12 (moderne)
( AOML (en) ) in situ CO 2 -hastighed/ sensor (SAMI-CO 2) (koralundersøgelse / NOAA )
( PMEL ) CO 2 -målingi forsuringsundersøgelser ( NOAA )