алт=World map showing the varying change to pH across different parts of different oceans|мини| Проценета промена во pH на морската вода предизвикана од создаден од човекот помеѓу 1700-тите и 1990-тите, од Проектот за глобална анализа на податоци на океанот (GLODAP) и Светскиот океански атлас мини|Детална слика од целосниот циклус на јаглерод мини| NOAA обезбедува докази за издигнување на „закиселена“ вода на континенталниот праг. На сликата погоре, забележливи се вертикалните делови на (A) температура, (B) заситеност на арагонит, (C) pH, (D) DIC и (E) p CO на линијата на трансектот 5 надвор од Pt. Сент Џорџ, Калифорнија. мини|Инфографик за закиселување на океаните
Закиселување на океаните — тековно намалување на pH вредноста на океаните на Земјата, предизвикано од навлегувањето на јаглерод диоксид () од атмосферата. Главната причина за закиселување на океаните се човечките активности, имено согорувањето на фосилните горива. Како што се зголемува количината на јаглерод диоксид во атмосферата, се зголемува и количината на јаглерод диоксид што се апсорбира од океанот. Ова доведува до серија хемиски реакции во морската вода и има негативно прелевање на океанот и живите видови кои живеат под вода. Кога јаглерод диоксидот се раствора во морската вода, образува јаглеродна киселина (H2CO3).
Закиселувањето на океаните влијае на многу видови, особено на организмите како остриги и корали. Тоа е еден од неколкуте ефекти на климатските промени врз океаните. Морската вода е малку основна (што значи pH > 7), а закиселувањето на океаните вклучува поместување кон pH-неутрални услови наместо преод кон кисели услови (pH < 7). Загриженоста со закиселувањето на океаните е тоа што може да доведе до намалено производство на школки и други водни животни со школки од калциум карбонат, како и некои други физиолошки предизвици за морските организми. Организмите обложени со калциум карбонат не можат да се репродуцираат под високо заситени ацидотични води. Дел од него реагира со водата и образува јаглеродна киселина. Некои од добиените молекули на јаглеродна киселина се дисоцираат во бикарбонатен јон и водороден јон, со што се зголемува киселоста на океаните (концентрација на H+ јони).
Помеѓу 1751 и 1996 година, се проценува дека pH вредноста на површината на океанот се намалила од приближно 8,25 на 8,14, што претставува зголемување од речиси 30% во концентрацијата на јони H+ во светските океани (забележливо е дека рН скалата е логаритамска, така што промена од една во pH единица е еквивалентна на десеткратна промена во концентрацијата на H+ јони). Според Националната океанска и атмосферска управа, pH вредноста на океаните денес е 8,1. Постои варијација во pH вредноста на морската површина на глобално ниво со постудени и повисоки океани кои имаат способност да растворат повеќе CO2 и затоа дополнително да ја зголемат нивната киселост, како и пониски нивоа на заситеност со бикарбонати, за возврат намалувајќи ја способноста на морските организми да произведуваат тврди школки. Фактори како што се океанските струи, големите континентални реки кои ја разредуваат соленоста на морската вода, топењето на мразот и таложењето на азот и сулфур од согорувањето на фосилните горива и земјоделството, исто така влијаат на киселоста на океаните.
Се смета дека зголемената киселост има низа потенцијално штетни последици за морските организми како што се депресивни метаболички стапки и имунолошки реакции кај некои организми и предизвикување белење на коралите. Закиселувањето на океаните влијае на екосистемите на морските средини кои обезбедуваат храна, средства за живот и други екосистемски услуги за голем дел од човечката популација. Околу 1 милијарда луѓе се целосно или делумно зависни од екосистемските услуги што ги обезбедуваат коралните гребени во однос на риболов, туризам и управување со крајбрежјето. Со зголемување на присуството на слободни водородни јони, дополнителната јаглеродна киселина што се образува во океаните на крајот резултира со претворање на карбонатните јони во бикарбонатни јони. Алкалноста на океаните не се менува со процесот или може да се зголеми во долги временски периоди поради растворање на карбонат. Ова нето намалување на бројот на достапни карбонатни јони може да им отежне на морските калцифицирачки организми, како што се коралите и некои планктони, да образуваат биоген калциум карбонат, а таквите структури стануваат ранливи на растворање. Поради тоа, тековното закиселување на океаните може да ги загрози идните синџири на исхрана поврзани со океаните.
Главното решение за закиселување на океаните лежи во намалувањето на нивото на CO2 во атмосферата. Како членови на Интеракадемскиот панел, 105 научни академии дале изјава за закиселување на океаните во која препорачуваат до 2050 година, глобалните емисии на CO2 да се намалат за најмалку 50% во споредба со нивото од 1990 година., Secretariat: TWAS (the Academy of Sciences for the Developing World), Trieste, Italy. Целта 14 за одржлив развој на Обединетите нации („Живот под вода“) има цел да ги „минимизира и да ги реши влијанијата од закиселувањето на океаните“.
Закиселувањето на океаните се случило претходно во историјата на Земјата, и резултирачкиот еколошки колапс во океаните имал долготрајни ефекти врз глобалниот јаглероден циклус и климата.
Причини и јаглероден циклус мини|Јаглероден циклус помеѓу атмосферата и океанот Човечките активности како што се согорувањето на фосилните горива и промените во користењето на земјиштето довеле до нов проток на во атмосферата. Околу 45% останало во атмосферата; поголемиот дел од остатокот е преземен од океаните, со дел од копнените растенија. мини|Распространетост на (А) арагонит и (Б) длабочина на заситеност со калцит во глобалните океани мини|Оваа карта ги прикажува промените во нивото на заситеност на арагонитот на површинските води на океаните помеѓу 1880-тите и последната деценија (2006-2015). Арагонитот е форма на калциум карбонат што многу морски животни го користат за да ги градат своите скелети и школки. Колку е пониско нивото на заситеност, толку е потешко организмите да ги градат и одржуваат своите скелети и школки. Негативната промена претставува намалување на заситеноста. Јаглеродниот циклус ги опишува флуксот на јаглерод диоксид () помеѓу океаните, копнената биосфера, литосферата, и атмосферата. Јаглеродниот циклус вклучува и органски соединенија како целулоза и неоргански јаглеродни соединенија како што се јаглерод диоксид, карбонат јон и бикарбонат јон. Неорганските соединенија се особено релевантни кога се зборува за закиселување на океаните бидејќи тие вклучуваат многу форми на растворен присутни во океаните на Земјата.
Кога се раствора, реагира со вода за да образува рамнотежа на јонски и нејонски хемиски видови: растворен слободен јаглерод диоксид (), јаглеродна киселина (), бикарбонат () и карбонат (). Односот на овие видови зависи од фактори како што се температурата на морската вода, притисокот и соленоста. Овие различни форми на растворен неоргански јаглерод се пренесуваат од површината на океанот до неговата внатрешност со помош на океанската пумпа за растворливост.
Отпорот на површина од океанот на апсорпција на атмосферски е познат како Ревелов фактор.
Закиселувањето на океаните е споредено со антропогените климатски промени и се нарекува „злобниот близнак на глобалното затоплување“ и „другиот проблем со CO2“. Зголемените температури на океаните и загубата на кислород дејствуваат истовремено со закиселувањето на океаните и го сочинуваат „смртоносното трио“ на притисоци од климатските промени врз морската средина. Се смета дека и слатководните тела се закиселуваат, иако ова е покомплексен и помалку очигледен феномен.
Се проценува дека 30-40% од јаглерод диоксидот од човековата активност ослободен во атмосферата се раствора во океани, реки и езера.
Механизам на закиселување Распуштање на во морската вода го зголемува водородниот јон () концентрација во океанот, а со тоа и ја намалува pH вредноста на океанот, како што следува: CO2 (aq) + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3− + H+ ⇌ CO32− + 2 H+. Приближно една третина од јаглерод диоксидот ослободен во атмосферата со човечка активност се раствора во океаните, реките и езерата, што резултира со зголемени нивоа на закиселување. Нивото на киселоста на површината на океаните се зголемила за 30% од почетокот на индустриската револуција.
Од почетокот на индустриската револуција, океанот апсорбира околу една третина од и се проценува дека pH вредноста на површината на океанот се намалила за нешто повеќе од 0,1 единица на логаритамската скала на pH, што претставува околу 29% зголемување на . Се очекува да се намали за дополнителни 0,3 до 0,5 pH единици (дополнително удвојување до тројно зголемување на денешните концентрации на постиндустриска киселина) до 2100 година бидејќи океаните апсорбираат повеќе антропоген , влијанијата се најтешки за коралните гребени и Јужниот Океан. Се предвидува дека овие промени ќе се забрзаат како поантропоген се ослободува во атмосферата и се зема од океаните. Степенот на промена на океанската хемија, вклучително и pH на океаните, ќе зависи од патеките за ублажување и емисиите преземени од општеството.
Иако најголемите промени се очекуваат во иднина, извештај од научниците на NOAA покажале дека големи количини на вода незаситена во арагонит веќе се зголемуваат во близина на областа на континенталниот праг на Тихиот Океан во Северна Америка. Континенталните полици играат важна улога во морските екосистеми, бидејќи повеќето морски организми живеат таму, и иако студијата се занимавала само со областа од Ванкувер до Северна Калифорнија, авторите сугерираат дека другите области на гребенот може да искусат слични ефекти. +Просечна pH на површината на океаните [ неуспешна верификација ] Време pH вредност Релативна промена на pH до прединдустриски Извор H + промена на концентрацијатаво однос на прединдустрискиот Прединдустриски (18 век) 8.179 анализирано поле [ неуспешна верификација ] Неодамнешно минато (1990-ти) 8.104 −0,075 поле + 18,9% Сегашни нивоа ~ 8.069 −0,11 поле + 28,8% 2050 (2× = 560 ppm) 7.949 −0,230 модел [ неуспешна верификација ] + 69,8% 2100 (IS92a) 7.824 −0,355 модел [ неуспешна верификација ] + 126,5% мини|Детален дијаграм на јаглеродниот циклус во океанот Во плитки крајбрежни региони, голем број фактори се вкрстуваат за да влијаат на промената на pH вредноста покрај атмосферскиот . Тие вклучуваат биолошки процеси, како што се фотосинтезата и дишењето, и издигнувањето на водата на брегот може да се измени со овие процеси. Исто така, метаболизмот на екосистемот во слатководните извори што стигнуваат до крајбрежните води може да доведе до големи промени на pH таму, со стапки на биолошки индуцирана промена на pH зависни од локалната температура на водата.
Набљудувани стапки
Една од првите детални збирки на податоци за испитување како рН варирала во текот на 8 години на одредена северна умерена крајбрежна локација открила дека закиселувањето има силни врски со динамиката на in situ видови и дека варијацијата во pH вредноста на океаните може да предизвика варовничките видови да имаат полошо од неваровничките видови во години со ниска pH вредност и предвидува последици за бенталните екосистеми во близина на брегот.