Het verzuringsproces van de oceaan zou al het zeeleven kunnen vernietigen

Bewerkte en verkleinde afbeelding van Yannis Papanastasopoulos, is beschikbaar op Unsplash

Als we nadenken over de uitstoot van kooldioxide (CO2), denken we aan factoren als het broeikaseffect en de opwarming van de aarde. Maar klimaatverandering is niet het enige probleem dat wordt veroorzaakt door een teveel aan CO2 in de atmosfeer. Het proces van oceaanverzuring is buitengewoon gevaarlijk en zou tegen het einde van de eeuw een einde kunnen maken aan het leven in zee.

De verzuring begon sinds de eerste industriële revolutie halverwege de 18e eeuw, toen de uitstoot van verontreinigende stoffen snel en aanzienlijk toenam dankzij de installatie van industrieën in heel Europa. Omdat de pH-schaal logaritmisch is, kan een lichte daling van deze waarde procentueel grote variaties in zuurgraad vertegenwoordigen. Het is dus mogelijk om te zeggen dat sinds de eerste industriële revolutie de zuurgraad van de oceanen met 30% is toegenomen.

Maar hoe verloopt dit proces? Studies tonen aan dat door de geschiedenis heen 30% van de CO2 die door menselijk handelen wordt uitgestoten, in de oceaan is terechtgekomen. Wanneer water (H2O) en gas elkaar ontmoeten, wordt koolzuur (H2CO3) gevormd, dat dissocieert in de zee en carbonaat (CO32-) en waterstofionen (H +) vormt.

De zuurgraad wordt bepaald door de hoeveelheid H + -ionen die in een oplossing aanwezig zijn - in dit geval zeewater. Hoe groter de uitstoot, hoe groter het aantal H + -ionen dat wordt gevormd en hoe zuurder de oceanen worden.

Schade veroorzaakt door verzuring van de oceanen

Elke vorm van verandering, hoe klein ook, kan de omgeving drastisch veranderen. Veranderingen in temperatuur, klimaat, regenniveau of zelfs het aantal dieren kunnen een totale onbalans in het milieu veroorzaken. Hetzelfde kan gezegd worden over de verandering in pH (index die het niveau van alkaliteit, neutraliteit of zuurgraad van een waterige oplossing aangeeft) van de oceanen.

Voorlopige studies tonen aan dat verzuring van de oceanen rechtstreeks van invloed is op verkalkende organismen, zoals sommige soorten schelpdieren, algen, koralen, planktonen en weekdieren, waardoor hun vermogen om schelpen te vormen wordt belemmerd, wat leidt tot hun verdwijning. Bij normale hoeveelheden CO2-opname door de oceaan, bevorderen chemische reacties het gebruik van koolstof bij de vorming van calciumcarbonaat (CaCO3), dat door verschillende mariene organismen wordt gebruikt bij verkalking. De intense toename van CO2-concentraties in de atmosfeer veroorzaakt echter een afname van de pH van oceaanwater, waardoor de richting van deze reacties verandert, waardoor het carbonaat in mariene omgevingen zich bindt met H + -ionen, waardoor het minder beschikbaar wordt voor de vorming van calciumcarbonaat, essentieel voor de ontwikkeling van calcificerende organismen.

De afname van de verkalkingssnelheid beïnvloedt bijvoorbeeld de beginfase van deze organismen, evenals hun fysiologie, voortplanting, geografische spreiding, morfologie, groei, ontwikkeling en levensduur. Bovendien beïnvloedt het de tolerantie voor veranderingen in de temperatuur van oceaanwater, waardoor mariene organismen gevoeliger worden en de verspreiding van soorten die al gevoeliger zijn, wordt verstoord. Omgevingen met van nature hoge concentraties CO2, zoals hydrothermische vulkanische gebieden, zijn demonstraties van toekomstige mariene ecosystemen: ze hebben een lage biodiversiteit en een groot aantal invasieve soorten.

Een ander gevolg van het verlies aan biodiversiteit in mariene ecosystemen is de erosie van het continentaal plat, dat geen koralen meer zal bevatten om sedimenten te helpen fixeren. Geschat wordt dat tegen 2100 ongeveer 70% van de koudwaterkoralen zal worden blootgesteld aan corrosief water.

Anderzijds wijzen andere onderzoeken in de tegenovergestelde richting en stellen dat sommige micro-organismen baat hebben bij dit proces. Dit komt doordat verzuring van de oceanen ook een gevolg heeft dat voor sommige mariene micro-organismen positief is. De verlaging van de pH verandert de oplosbaarheid van sommige metalen, zoals ijzer III, dat een essentiële micronutriënt is voor plankton, waardoor het meer beschikbaar wordt, wat een toename van de primaire productie bevordert, wat een grotere overdracht van CO2 naar de oceanen. Bovendien produceert fytoplankton een component genaamd dimethylsulfide. Wanneer dit element in de atmosfeer wordt vrijgegeven, draagt het bij aan de vorming van wolken, die de zonnestralen reflecteren en het broeikaseffect beheersen. Dit effecthet is pas positief totdat de opname van CO2 door de oceaan is verminderd (door de verzadiging van dit gas in de wateren), een situatie waarin fytoplankton door het lagere aanbod van Ferro III minder dimethylsulfide zal produceren.

Meer economische verliezen

Kort gezegd kunnen we zeggen dat de toename van de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer de zuurgraad en temperatuur van oceaanwater verhoogt. Zoals we hebben gezien, is dit tot op zekere hoogte positief, omdat het de oplosbaarheid van ijzer III verhoogt dat door fytoplankton wordt opgenomen voor de productie van dimethylsulfide, wat bijdraagt aan het minimaliseren van de opwarming van de aarde. Zodra dit punt is overwonnen, verandert de verzadiging van CO2 die door het mariene milieu wordt geabsorbeerd, toegevoegd aan de stijging van de watertemperatuur, de richting van chemische reacties, waardoor kleinere hoeveelheden van dit gas worden geabsorbeerd, waardoor calcificerende organismen worden beschadigd en de concentratie van het gas in de atmosfeer toeneemt. Deze toename zou op zijn beurt bijdragen aan het versterken van de effecten van de opwarming van de aarde. Op deze manier ontstaat er een vicieuze cirkel tussen oceaanverzuring en opwarming van de aarde.

Naast alle reeds beschreven effecten, met de daling van de oceanische pH, zal er ook een economische impact zijn, aangezien gemeenschappen die gebaseerd blijven op ecotoerisme (duiken) of visserijactiviteiten zullen worden geschaad.

Verzuring van de oceaan kan ook de wereldwijde markt voor koolstofkredieten beïnvloeden. De oceanen functioneren als een natuurlijke afzetting van CO2, die wordt gevormd door de dood van kalksteenorganismen. Aangezien verzuring de vorming van schelpen bereikt, heeft dit ook invloed op de CO2-afzetting in de zee die wordt gevormd door de dood van deze kalksteenorganismen. Zo wordt koolstof niet langer voor langere tijd in de oceanen opgeslagen en begint het zich in grotere hoeveelheden in de atmosfeer te concentreren. Dit betekent dat landen de gevolgen financieel moeten dragen.

Mitigatietechnologie voor verzuring

Geo-engineering heeft enkele hypothesen ontwikkeld om dit probleem op te lossen. Een daarvan is om ijzer te gebruiken om de oceanen te "bevruchten". Op deze manier stimuleren de metaaldeeltjes de groei van plankton, dat in staat is CO2 op te nemen. Bij het sterven zou plankton kooldioxide naar de zeebodem brengen, waardoor er een afzetting van CO2 ontstaat.

Een ander voorgesteld alternatief was de toevoeging van alkalische stoffen aan de wateren van de oceanen om de pH in evenwicht te brengen, zoals gebroken kalksteen. Volgens professor Jean-Pierre Gattuso, van het Nationaal Onderzoeksbureau van Frankrijk, zou dit proces echter alleen effectief kunnen zijn in baaien met beperkte wateruitwisseling met de open zee, wat lokale verlichting zou bieden, maar het is niet praktisch op wereldschaal. , omdat het veel energie verbruikt en ook een duur alternatief is.

In werkelijkheid zou de CO2-uitstoot de focus van de discussie moeten zijn. Het verzuringsproces van de oceaan heeft niet alleen invloed op het zeeleven. Dorpen, steden en zelfs landen zijn volledig afhankelijk van visserij en maritiem toerisme. De problemen reiken tot ver buiten de zeeën.

Scherpe houdingen worden steeds noodzakelijker. Van de kant van de autoriteiten, wetten over emissieniveaus en steeds strengere inspecties. Van onze kant, het verkleinen van onze ecologische voetafdruk met kleine maatregelen, zoals meer openbaar vervoer gebruiken, vooral in voertuigen die worden aangedreven door hernieuwbare energiebronnen, of kiezen voor biologisch voedsel dat afkomstig is van koolstofarme landbouw. Maar al deze keuzes zijn alleen mogelijk als de industrie haar manier van omgaan met natuurlijke hulpbronnen verandert en ook prioriteit geeft aan de productie van goederen die gebruik maken van duurzame grondstoffen.