https://frosthead.com

Plavanje skozi prihodnost oceana

Sidrišče gumenjaka spustim pod rdeče črte Maug. Skupina nenaseljenih otokov spada med najbolj oddaljene Marianske otoke, ki so ozemlja ZDA v Zahodnem Tihem oceanu. Maugovi trije strmi otoki v obliki oklepajev so vrh podvodnega vulkana.

Maug, ki je del nacionalnega spomenika marinanskega rova ​​Marianas, je eden od nizov podvodnih vulkanov - nekaj aktivnih in črpajočih blat, žvepla in ogljikovega dioksida -, ki se ponaša z nekaj najbolj spektakularno geologijo na svetu. V bližini se nahaja edino znano žveplovo jezero na tej strani Jupitra. In Maug je edino mesto na svetu, kjer podvodni vulkanski zračniki oddajajo ogljikov dioksid v tropskem plitvnem okolju.

Oblečen v masko in plavuti, drsim v vodo in zaplavam proti severu na krajši izlet v prihodnost naših oceanov.

Ko začnem veslati proti toku ob notranji obali vzhodnega otoka, vidim obilo majhnih rib in veliko koralnih glav, opranih v pastelno modri, roza in beli barvi. Nato voda postane bolj topla in mračna, koral pa je vse manj. Še dobrih 100 čevljev in začnem videti majhne mehurčke, ki se dvigajo med razpokami med majhnimi skalami na dnu, ki so pokrite v rjavi sluzi, imenovani cianobakterije. Majhne ribe izginejo, znak kakovosti vode se spreminja.

Kjer se mehurčki pojavijo, je pH vode 6, 07, raven kislosti, ki bi ubila vse življenje v oceanih. Nekaj ​​metrov stran, kjer plavam, so bile kisle emisije razredčene na pH 7, 8, kar znanstveniki napovedujejo, da bo površinska voda v oceanu povprečna v pol stoletja.

To je območje smrti - temno in predsodki in ne lepa znamenitost. Vendar je izjemno fascinantno za Rustyja Brainarda, vodjo oddelka za ekosisteme koralnih grebenov Nacionalne uprave za oceane in atmosfero, ki je med prvimi plaval po njem leta 2003. To bo zato, ker pravi, da nam lahko pomaga razumeti, kako bodo grebeni po vsem svetu reagirajo na zakisujoč ocean.

Od industrijske revolucije so ljudje v ozračje izpustili neverjetnih 500 milijard metričnih ton ogljikovega dioksida (CO2). Ta toplotni plin je povzročil, da se je planet - ki je bil pripravljen za 100.000 let hlajenja, ki ga poganjajo razlike v Zemljini orbiti - namesto tega segreval.

Ken Caldeira, znanstvenik za podnebne spremembe na oddelku za globalno ekologijo Carnegie Institucije na univerzi Stanford, pravi, da iz gorenja premoga in nafte letno izčrpamo 30 milijard ton CO2 ter dodatnih 7 milijard ton iz posrednih učinkov krčenja gozdov in izdelava cementa. V primerjavi z njim pravi, da naravna proizvodnja CO2 iz vulkanskih zračnikov v zraku in vodi znaša približno pol milijarde ton na leto.

Približno tretjino CO2, ki se sprošča od leta 1800, absorbira ocean, kar pomeni, da naše podnebje ni tako vroče, kot bi bilo sicer. Kar pa je dobro za polarne medvede, ni dobro za korale: CO2 v vodi se spremeni v ogljikovo kislino, ki je za 30 odstotkov povečala kislost v zgornjem 300-metrskem sloju oceana.

Znanstvenik NOAA raziskuje greben nad kolonijo Porites rus vzdolž vzhodne strani osrednje odprte lagune na otoku Maug v sosednji državi Severnih Marianskih otokov. (Fotografije prispevajo z oddelkom ekosistema za koralni greben NOAA na Tihih otokih, foto Jake Asher) Ko voda v oceanih postane bolj kisla, morajo korale in školjke porabiti več energije za izdelavo lupin kalcijevega karbonata, kar je postopek imenovan kalcifikacija. (Fotografije prispevajo z oddelkom ekosistema za koralni greben NOAA na Tihih otokih, Fotograf Benjamin Richards) Številne grebene že poudarjajo temperaturni trni, ki ubijajo kolonije kolorasov v procesu, ki se imenuje beljenje, in pregrevanjem rib, ki nadzorujejo koralne alge pod nadzorom. (Fotografije prispevajo z oddelkom ekosistema za koralni greben NOAA na Tihih otokih, Fotograf Benjamin Richards) Podzemni plinski mehurčki s hidrotermalnega odzračevalnika vzdolž vzhodnega roba osrednje odprte lagune na otoku Maug. (Fotografije prispevajo z oddelkom ekosistema za koralni greben NOAA na Tihih otokih, Fotograf Benjamin Richards) Bentoške skupnosti v bližini hidrotermalnega odtoka ob vzhodnem robu osrednje odprte lagune na otoku Maug. (Fotografije prispevajo z oddelkom ekosistema za koralni greben NOAA na Tihih otokih, Fotograf Benjamin Richards)

Ko voda v oceanih postane bolj kisla, morajo korale in školjke porabiti več energije za izdelavo lupin kalcijevega karbonata, kar je postopek imenovan kalcifikacija.

"Že zdaj se je stopnja rasti koral v Velikem pregradnem grebenu zmanjšala za 15 odstotkov v manj kot 20 letih, " pravi Ove Hoegh-Guldberg, direktorica Centra za morske študije na Univerzi v Queenslandu v Avstraliji. "S to hitrostjo bodo korali začeli upadati verjetno čez 25 let." Kalcifikacija bo do sredine stoletja upadla na najnižje ravni - v katerih je rast koral komaj zaznavna - je Hoegh-Guldberg izračunal v prispevku, objavljenem v časopisu Science decembra 2007

Številne grebene že poudarjajo temperaturni trni, ki ubijajo kolonije kolorasov v procesu, ki se imenuje beljenje, in pregrevanjem rib, ki nadzorujejo koralne alge pod nadzorom. "Ni potrebno veliko zmanjšanje kalcifikacije grebenov, da se koralni grebeni začnejo drobiti in razpadati, " pojasnjuje Hoegh-Guldberg. "Zaradi tega so vse ribe in vrste, ki jih podpirajo v koralnih grebenih, v bistvu brezdomne, zato bodo preprosto izginile."

Hoegh-Guldberg je dokaze za ta scenarij objavil leta 1999. Danes ni več osamljena Cassandra. Številni raziskovalci verjamejo, da bodo do srede stoletja, ko bo atmosferski CO2 dvakrat večji kot v letu 1800, "vsi koralni grebeni prenehali rasti in se začeti raztapljati", trdi Jacob Silverman iz hebrejske univerze v Jeruzalemu v članku, objavljenem marca v Geofizična raziskovalna pisma .

"Napovedovati učinek zakisljevanja na koral je razmeroma enostavno, " pravi Caldeira iz Carnegieja, ki je skovala izraz "zakisanost oceanov." "Vemo, da bo mnogim drugim morskim vrstam težje razmnoževati, samo ne vem, v kolikšni meri. "

Težava je v tem, da je bilo nekaj let, ko je bil ocean veliko bolj kisel, kot je bilo pričakovati, v enem stoletju, postopek pa je trajal vsaj 5000 let, kar je dalo morskim vrstam veliko več časa za prilagoditev. Zdaj je postopek 1000-krat hitrejši kot kdaj koli prej, pravi Hoegh-Gulberg, zato skrbi za množično izumrtje.

Kar nas vrača v Maug.

Edinstveno območje smrti, kjer je voda iz vulkanskih zračnikov tako kisla, da noben koral ne more preživeti, je dolg le 30 čevljev in dolg 200 čevljev. Ko zaplavam iz nje v gin-čisto vodo, polno rib in koral, se obrnem in krenem nazaj proti jugu, s tokom, mimo zračnikov. Tako območje smrti kot prehodno območje, kjer se visoko kisla voda staplja z običajno morsko vodo, bi morali dati vpogled v to, kako bodo koralnice reagirale na spreminjajoči se ocean.

"To je edini plitvi greben, za katerega vemo, da so določena mesta videti tako, kot da pričakujemo, da bo videti veliko grebenov čez 50 ali 100 let, " pravi Brainard v svoji pisarni v Honoluluu. "Preučiti moramo, kaj se dogaja v prostoru med mrtvo cono in običajnim, da natančno ugotovimo, kako se korali odzivajo na vse bolj kislo vodo."

Ker ocean tako počasi absorbira CO2 in ga je v ozračju že toliko, bo zakisljevanje veliko težje obrniti kot podnebne spremembe. Ko plavam nazaj do čolna, se sprašujem, koliko koral bodo videli moji (hipotetični) vnuki. Zagotovo bodo videli obsežne in privlačne fotografije in filmske posnetke koralnih grebenov. V nasprotju z nefotografiranim dodom bodo naši grebeni, tudi če so zreducirani na pesek, živeli v naši domišljiji.

Plavanje skozi prihodnost oceana