Den forsuringen er den gradvise reduksjon av pH-verdien av havene. Det ble anslått at fra 1751 til 2004 sank pH i havoverflatevann fra 8,25 til 8,14 - sjøvann er litt basisk (dvs. pH> 7), og vi snakker om havforsuring når pH blir mindre basisk. Dette er det “andre problemet” forårsaket av økningen i karbondioksidutslipp (CO 2) av menneskeskapt opprinnelse i atmosfæren.
I henhold til tilgjengelige biogeokjemiske modeller kan det forventes betydelige endringer i havkjemi og biokjemi , samt skadelige effekter på økosystemer . Effektene på korallrevene er godt studert (inkludert i mesokosmer ) og de mest publiserte, men andre effekter eksisterer og forventes i de fleste vannmiljøer. Ifølge WMO kan denne forsuring delvis forklare den årlige rekordøkningen målt i 2013 når det gjelder økningen i CO 2 -nivåeti atmosfæren, og bidrar derfor til klimaendringene. Ifølge data samlet inn av WMO i 2013-2014, absorberer det globale havet for tiden rundt en fjerdedel av menneskeskapte CO 2 -utslipp., dvs. rundt 4 kg CO 2per dag og per person (dvs. nesten 22 millioner tonn CO 2absorbert per dag globalt). Denne "karbonpumpe" -effekten bidrar sterkt til å redusere mengden CO 2av atmosfæren, inkludert CO 2avledet fra fossilt brensel, men denne kapasiteten ser ut til å være nedverdigende på grunn av de kombinerte effektene av oppvarming og forsuring som påvirker produksjonen og fiksering av marine karbonater (den viktigste planetariske karbonvasken ). I følge FN og dets byråer er kullkarbonpumping i 2013 70% mindre effektiv enn i begynnelsen av den industrielle æraen , og den kan reduseres ytterligere med 20% før 2100, og den nåværende forsuringsgraden av havene virker, noe som har allerede nådd et enestående nivå i det minste de siste 300 millioner årene (i henhold til tilgjengelige paleomiljødata ), og det vil bare øke minst til 2015 (og utover hvis det ikke gjøres en betydelig innsats). IPCC-rapporten fra 2014 og deretter WMO-rapporten oppdaget ingen forbedringer i trendene når det gjaldt å øke CO 2 -konsentrasjonen.slippes ut i luften; og “scenariet som ble tatt i bruk av de fleste forskere fører til en reduksjon i pH, ved slutten av århundret, på 0,3. Hvis denne figuren på forhånd virker lav, må vi ikke glemme at det er en logaritmisk størrelse , det vil si en surhet multiplisert med to ” .
Denne forsuringen har minst tre identifiserte menneskeskapte årsaker:
Disse tre assosierte faktorene kan ha synergistiske miljøeffekter , og forsure kystvann raskere enn de første modellene forutsa .
Omtrent seks teramoler aktivt nitrogen og to teramoler svovel vil bli injisert i atmosfæren årlig, som er mye mindre enn de 700 teramolene CO 2., ifølge en studie nylig pilotert av Scott Doney ( Woods Hole Oceanographic Institute , Massachusetts, USA). Dette nitrogenet vil allerede ha noen innvirkning på noen kyster som tilsvarer 10 til 50% av CO 2. Det fjerne havet er mindre berørt, men kystområdene og nær kontinentalsokkelen er stort sett det viktigste for mennesker (fiske, økonomisk og turistaktivitet).
Det ser også ut til at elvemunninger og døde soner ikke lenger oppfyller sin rolle som karbonvask , og at forsuring er et fenomen som kan - noen ganger (som i tilfelle av sur gruvedrenering ) og til en viss grad - selvopprettholde .
I den naturlige karbonsyklusen er konsentrasjonen av karbondioksid (CO 2) representerer en strømningsbalanse mellom havene, den terrestriske biosfæren og atmosfæren. Bruk av fossilt brensel og spesielt produksjon av sement fører til en ny strøm av CO 2i luften. En del forblir i atmosfæren, en annen del blir tatt opp av landplanter, og en siste del på omtrent 25% blir tatt opp av havene.
Når CO 2oppløses, reagerer den med vann og danner en balanse mellom ioniske og ikke-ioniske kjemiske arter: oppløst fritt karbondioksid (CO 2(aq) ), karbonsyre (H 2 CO 3), bikarbonat (HCO 3- ) og karbonat (CO 32− ). Andelen av disse artene avhenger hovedsakelig av vannets alkalinitet og sekundært av faktorer som temperaturen og saltinnholdet i sjøvannet som avtar lokalt (der is eller isbreer smelter raskt).
(se artikkelen Løselighetspumpe dedikert til løselighetspumpen (i) havet ).
En vanlig Tanken er at tapet av biomineralization kapasitet av organismer med kalkholdig skjelett eller skall er antatt å være hovedsakelig på grunn av mangel på karbonat ion , men nyere forskning tyder på at det er mer sannsynlig reduksjon i pH i vannet mer. ( det vil si økningen i nivået av protoner [H + ]) som er den mest direkte faktoren for forkalkningsvansker som har dukket opp i disse organismer. For mange protoner i vann endrer osmotiske balanser og hindrer de fleste av disse organismer i å opprettholde sin pH- homeostase . Mangelen på karbonationer er også i spill, fordi energikostnaden for forkalkning øker når metningen av vannet i karbonater avtar.
På planetnivå har menneskeskapt nitrogeninngang bare en beskjeden kvantitativ innflytelse på havforsuring (langt bak CO 2). Men nær kysten, hvor vi finner en stor del av det marine biologiske mangfoldet (hvorav en del er en matressurs ), menneskeskapte tilførsler av svovel og nitrogen (0,8 Tmol / år med reaktivt svovel og 2,7 Tmol / år reaktivt nitrogen i begynnelsen av XXI th century) er veldig viktige og forsurende effekter mer alvorlige. I tillegg øker også nitrogeninngangene til havet kraftig, inkludert i Stillehavet Nordvest.
På den nordlige halvkule forsurer balansen mellom inngangene til disse to elementene i de øvre lagene av havet.
I tropene er det i utgangspunktet ganske grunnleggende, men til slutt forsurer på grunn av hastigheten på transformasjon av ammoniakk til nitrat i økosystemet. På planeten forsvinner den endelige balansen nesten overalt, og den reduserer mengden CO 2 ved kysten.at havet kan oppløses.
Andre steder er det funnet at i oligotrofe (næringsfattige) deler av havet utnytter visse nitrogenfikserende cyanobakterier som er ansvarlige for bakterieblomstring , som for eksempel slekten Trichodesmium, det økte CO 2 -nivået.og bli opprinnelsen til en viktig del av havets primære produktivitet , til skade for dyrearter med kalkholdig skall eller skjelett. Der observeres en sterk økning i karbon- og nitrogenfiksering (reflektert i C / N-forholdet . I Østersjøen og i den australske elvemunningen Peel-Harvey oppfører seg en filamentøs mikroalge ( Nodularia spumigena ) på samme måte. nivået på 750 ppmv CO 2, CO 2 fikseringshastigheterøkt fra 15 til 128% og N 2- fikseringsgraderøkt med 35-100% sammenlignet med tariffer under dagens CO 2 -forholdom dagen. " Heterocyst " eller "ikke-heterocyst" karakter av arten kan forklare noen tilpasning eller toleranse for forsuring av vann.
I den globale nitrogensyklusen bidrar menneskeskapt nitrogen (NOx) sammen med atmosfæriske svoveloksider til forsuring av havene. Og denne forsuringen reduserer nitrifiseringskapasiteten til marine økosystemer. Den antropogene andelen av nitrogen øker nesten overalt på den nordlige halvkule og delvis på den sørlige halvkule.
De terrengholdige tilførslene av nitrogen og fosfor i elver i Nord-Atlanteren ble målt for 14 store regioner i Nord- og Sør-Amerika, Europa, Afrika: Amazonasbassenget dominerer den globale strømmen. Fosfor (dette er også den høyeste fosforstrømmen per arealeenhet) men er nå overgått når det gjelder total nitrogenfluss av vannskillene i det nordøstlige USA, som alle overstiger 1000 kg nitrogen per km 2 / år.
Nitrogenstrømmen som slippes ut i Nord-Atlanteren av hvert vannskill er korrelert med befolkningstettheten i bassenget (som allerede var observert for nitratstrømmene i store elver rundt om i verden); forfatterne av studien vurderer å "slå" den sterke lineære korrelasjonen mellom den totale nitrogenstrømmen og mengden nitrogeninngang av menneskeskapt opprinnelse i tempererte regioner (gjødsel, atmosfærisk avsetning av menneskeskapt NOx-fiksering av belgfrukter, og import / eksport av nitrogen via landbruksprodukter Produkter). Elvene i de store regionene studerte eksport til sjøen rundt 25% av nitrogenet som har blitt introdusert av mennesker i økosystemer (resten elimineres ved denitrifisering i våte og akvatiske økosystemer som ser ut til å være den dominerende nitrogenvasken ; men skogen også ser ut til å være viktig med tanke på nitrogenlagring / pumping Grunnvannsforråd og denitrifierer litt lokalt, men er en "veldig liten nitrogenvask" på kontinental skala.
Landbruket er hovedsakelig ansvarlig i mange regioner (spesielt i Mississippi-bassenget og Nordsjøbassengene), og nedfallet av NOx er den viktigste årsaken til nitrogeneksport til sjøen i flere regioner (inkludert nordøstlige USA).
Hvis vi betrakter områder med liten menneskelig aktivitet som referanse, anslår forfatterne at flyten av nitrogen fra land → havet har - i nesten alle tempererte regioner - økt med 2 til 20 ganger (avhengig av regionen) før den tidlige industrien XXI th århundre. Bare noen få regioner (f.eks. Great North Canada) har endret seg lite fra dette synspunktet. De tempererte sonebassengene som forsyner Nordsjøen, bringer det 6 til 20 ganger mer nitrogen enn i begynnelsen av den industrielle tiden, og Amazonasbassenget minst 2 til 5 ganger mer enn strømningene som anslås til fra regioner i den "intakte" tempererte sonen. , til tross for befolkningstettheten og dens lave direkte tilførsler av menneskeskapt nitrogen i regionen. Dette antyder at nitrogenstrømmer som er naturlige eller forårsaket av tropisk avskoging, kan være betydelig høyere enn i tempererte soner. Som avskoging, kunstiggjøring av jord og påføring av gjødsel fortsetter i tropene, forventer forfatterne en "spektakulær økning i nitrogenbelastningen i mange tropiske elvesystemer" .
Disse artene kan bli hardt rammet av forsuring, kombinert med oppvarming, koraller er kritiske habitater for ca 25% av havlivet.
En nylig undersøkelse har bekreftet at korallskjelettet faktisk er biokonstruert av dyret fra amorfe nanopartikler samlet i vann og aggregert i aragoniske strukturer takket være en gruppe proteiner som er rike på koralsyrer og ikke ved enkel uorganisk utfelling av vann. Aragonitt rundt en mineralkjerne . Disse proteinene kan på forhånd fungere ved pH litt surere enn dagens pH i sjøvann, men - spesifiser forfatterne - “dette betyr ikke at korallrevene er utenfor fare; for det første fordi de fremdeles trenger kalsiumkarbonat for å utgjøre revet (materiale som bør være sjeldnere i et forsuret hav); for det andre fordi de alltid vil være truet av oppvarmingen av vannet og algblomstringen som kan føre til korallbleking og deres død ” . .
Å nøyaktig bestemme bidraget fra forsuring til nedgangen av korallrev er "vanskelig, om ikke umulig, på grunn av de forvirrende effektene av andre miljøfaktorer som temperatur" .
I 2016 publiserte tidsskriftet Nature resultatet av et in situ- eksperiment for å redusere surheten i vann som bader et korallrev (på nivået fra førindustriell tid): revkalkning økte betydelig i eksperimenteringsområdet. Ifølge Janice M. Lough antyder dette at det nåværende nivået av forsuring av havet "allerede kan kompromittere veksten av korallrev" .
Forskere ved Alfred Wegener-instituttet i Tyskland har samlet 167 vitenskapelige studier på 150 marine arter (fra koraller til fisk til krepsdyr). De konkluderer med at dette arbeidet at "alle grupper av dyr påvirkes negativt av økningen i CO 2 -konsentrasjon " ; den mest følsomme for forsuring er "koraller, pighuder og bløtdyr, " forklarer Dr. Astrid Wittmann. "Krepsdyr som spiselige krabber eller edderkoppkrabber ser ut til å bli lite påvirket av forsuring, selv om en samtidig temperaturøkning absolutt vil være et problem for dem" .
Mange planktoniske organismer med kalkholdig skjelett eller andre dyr med kalkholdig skall (og spesielt larver) har også vanskeligheter med å syntetisere theca , plankton eller skall .
Karbondioksid absorbert i havet reagerer med vannmolekyler og danner mange ioner som hydrogenkarbonat (tilsvarende bikarbonat ). Dannelsen av disse ionene reduserer konsentrasjonen av karbonationer som er nødvendige for dannelsen av kalsiumkarbonat . Imidlertid er kalsiumkarbonat nødvendig for forkalkning av koraller (og skall). Denne kjemiske reaksjonen forhindrer derfor normal dannelse av koraller og skall.
En undersøkelse på effekten av surgjøring i Antarktis i pteropods (eller sjø sommerfugler ) viser at etter en viss acifification av vannet, individer dør (i knapt førtiåtte timer), men disse dyrene er i bunnen av næringskjeden i denne regionen og som noen alger ( kokolitter ) som skiller ut kalsiumbaserte skjell, spiller de en viktig rolle i karbonsyklusen .
Unge australske koraller dyrket under temperatur- og CO 2 -nivåer som forventet i 2100, viser mindre skjelettvekst, men de utvikler også forskjellige typer skjelettmisdannelser; som ville kompromittere deres sjanse for å overleve og god vekst på revet.
Annet arbeid utført i Papua Ny-Guinea viser, under lignende surhetsbetingelser, en sterk spredning av ikke-kalkrike alger og en reduksjon på 40% av korallens biologiske mangfold. Imidlertid, som rapporten bemerker, er korallrev for tiden en indirekte inntektskilde for rundt 400 millioner mennesker, for det meste bosatt i tropene.
Havets surhet har økt med rundt 30% siden starten på den industrielle revolusjonen . Dette tilsvarer et fall på 0,1 i pH, og når 8,1 eller 8,14, avhengig av kildene i dag (havene er altså basiske og ikke sure , deres pH er over 7).
Reduksjonen i pH i havoverflatevann og økningen i partialtrykket av CO 2(pCO 2) forekommer med forskjellige hastigheter avhengig av region, men de har allerede blitt oppdaget in situ i flere tiår i store subpolare regioner i subtropiske og tropiske soner. De mest ekstreme variasjonene finnes i tidsseriene som er registrert i de subpolare sonene, noe som forklares med at sesongforskjellene i temperatur og biologisk produktivitet er mest markert der.
Basert på prognoser fra IPCC (eller IPCC på engelsk), den nåværende økningen i nivået på CO 2i atmosfæren forventes det å ytterligere redusere pH i verdens vann fra dagens 8.14 til 7.8 innen slutten av århundret. En UNEP- rapport antyder en reduksjon i pH på 0,3 innen 2100, mens en CNRS- pressemelding antyder en reduksjon på 0,4.
I 2014 , det rapport om effektene av havforsuring på marinbiologi (syntetisering hundre studier om dette emnet), presentert på 12 th møte i konvensjonen om biologisk mangfold (CBD) i Pyeongchang (Korea Sør) bekrefter at forsuring har kommet (i gjennomsnitt med 26% siden førindustriell tid) og at hvis havet i to århundrer har absorbert mer enn en fjerdedel av CO 2menneskeskapt, noe som bidrar til å forsure havmiljøet, "nesten uunngåelig, innen 50 til 100 år, vil karbondioksidutslipp ytterligere øke surheten i havene til nivåer som vil ha massiv innvirkning, ofte negativ, på marine organismer og økosystemer, så vel som på varene og tjenestene de tilbyr ” . "Mange studier viser en reduksjon i vekst og overlevelse av koraller, bløtdyr og pighuder [sjøstjerner, urchins, sjøagurker, etc.]. » Noen arter tåler forsuring bedre enn andre. Noen vil gjennomgå en nedbrytning av sensoriske systemer som induserer atferdsmessige avvik (fisk, visse virvelløse dyr). De biogeokjemiske syklusene av karbon, nitrogen, jern og kalsium vil bli påvirket, i kysthabitater mer enn på åpent hav og raskere i Arktis enn i (kaldere) Antarktis. “Den globale kostnaden av innvirkningen av forsuring av havet på tropiske skalldyr og korallrev er estimert til over $ 1 billion per år innen slutten av århundret. " Forsuringshendelser Noen har allerede funnet sted, inkludert Paleocene - Eocene (det er 56 millioner år), men det virker nå for raskt til at mange arter kan tilpasse seg. “Selv om CO 2 -utslippenereduseres betydelig, forsuring av havet vil fortsette i titusenvis av år, dramatiske endringer i økosystemer, og behovet for å lære å takle disse endringene virker sikkert. "
2018 og 2019 så rekordvarmende vann mellom 0 og 2000 meter, de siste ti årene var de ti varmeste som noensinne er registrert i havet. I 2019 ble det også en ny rekord for netto CO 2 -absorpsjon ved havet for perioden 1982 til 2019: ~ 2,4 Pg C, dvs. u + 0,2 Pg C sammenlignet med 2018, som fortsetter en trend startet i 2000-2002 og forverret forsuringen av havene (pH synkende i det meste av havet , spesielt i det kaldere vannet: 0,018 ± 0,004 enheter per tiår siden førindustriell periode).
Ved å forstyrre og nedbryte visse økosystemer ( spesielt korallrev ) nedbryter sjøforsuring viktige økosystemtjenester og generelt alle økosystemer. Det truer mange arter.
Ved å påvirke avskallede dyr, kan surgjøring føre til nedbrytning av vann og sedimenter kvalitet, på grunn av mangel på filter dyr slik som muslinger og østers som filter og rengjør store volumer av vann daglig.
Noen kråkeboller er følsomme for små dråper i pH (nær de som forventes i løpet av noen tiår), som forringer deres reproduksjonskapasitet.
I 2013, 540 eksperter og forskere samlet på tre e Monterey symposium om havforsuring (2012) ønsket å re-fokusere oppmerksomheten til beslutningstakere på dette problemet planet minner om at - mens skallet snegler vannet begynner å bli erodert i deler av hav - omsetningen generert av aktivitetene til blåskjell- og østersbønder og fiskere av pigghuder (kråkeboller), krepsdyr (reker, krabber) og fisk nærmer seg 130 milliarder dollar (96,5 milliarder euro), og at tilbakegangen eller forsvinningen av visse arter forbrukes av mennesker (spesielt fisk) vil ha konsekvenser for matsikkerheten .
De legger til at gjennom beskyttelse av kystlinjen og kystfaunaen mot dønninger og stormer, og gjennom turisme og fiske som de fremmer, tilbyr korallrev og sand tjenester som er anslått til å være verdt mellom 30 og 375 milliarder dollar (22 til 278 milliarder euro). ) per år (avhengig av beregningsmetoder). Østers er også en viktig del i krysset av dette fenomenet, fordi det er umulig å utvikle seg riktig gitt den lave produksjonen av skjell som fungerer som et beskyttende element i deres vekst.
Effektene av forsuring sees allerede i havbruksnæringen i Nordvest-USA, som har høy dødelighet i østerseklekkerier.
De globale kostnadene for innvirkning av havforsuring på tropiske skalldyr og korallrev er estimert til mer enn $ 1000 milliarder dollar per år innen utgangen av århundret.
Havet inneholder 50 ganger mer karbon enn atmosfæren, og det bytter ut betydelige mengder karbon med det hvert år. De siste tiårene har havet bremset tempoet for menneskeskapte klimaendringer ved å absorbere nesten 30% av menneskeskapte karbondioksidutslipp . Mens dette menneskeskapte karbonopptaket er et resultat av fysisk-kjemiske prosesser, spiller marinbiologi en nøkkelrolle i den naturlige karbonsyklusen ved å binde store mengder karbon i dypt havvann. Endringer i disse fysiske, kjemiske eller biologiske prosessene kan føre til tilbakemeldinger i klimasystemet og dermed akselerere eller bremse de pågående klimaendringene. Disse tilbakemeldingene mellom klimaet, havet og dets økosystemer må forstås bedre for å kunne forutsi mer robust utvikling av karakteristikkene til fremtidens hav og den kombinerte utviklingen av CO 2. atmosfærisk og klima.
Vann surgjøring degraderer også den planetariske havet karbon vask, som allerede er medtatt ved nedbryting av ozonlaget og vannforurensning og overfiske .
På 2000-tallet, på grunnlag av forskjellige laboratorie- og in situ- eksperimenter , ble det forstått at lukt som bæres av vann kan spille en viktig rolle for larvene og ungdommene til revfisk som bruker dem til orientering., Oppdage og unngå rovdyr eller finne områder gunstig for deres overlevelse og fremtidige vekst; lukten av revet betyr at larvene ikke lar seg føre bort mot åpent hav. Larvene til revfisk, så snart de klekker, selv om de bare måler noen få millimeter har et effektivt sensorisk system som gjør at de kan fange luktene i oppløsning i vann.
Det ble lenge antatt at larvene til korallfisk ble ført bort til store avstander, og at de kunne kolonisere andre skjær, mens deres opprinnelige rev kunne koloniseres av ungfødte født andre steder. En studie basert på markering av 10 millioner embryoer Pomacentrus amboinensis (in) hentet fra Great Barrier Reef og sluppet ut til sjøs, viste at motsatte larver vender tilbake til deres hjemrev, sannsynligvis gjenkjenner dets biokjemiske signatur og olfaktoriske. De fleste larver vil faktisk slå seg veldig nær fødestedet. Lukt er av avgjørende betydning for larvene til studerte korallfisker. det gjør det mulig for dem å oppdage tilstedeværelsen av annen fisk (inkludert rovdyr) i skjærene, og vil forklare deres troskap til revet, karakteristikkene til mange korallfisker eller til et individ av en symbiont art (anemone for amfiprion for eksempel).
I 2009 viser en studie at i klovnefisken som brukes som modellart , mister larver av fisk som er utsatt for vannforsuring sin evne til å skille lukten av korallhabitatene de bør søke å nå voksen alder. verre, ved en pH på 7,8 (som vil være den for varmt hav rundt 2100 i henhold til potensielle studier) blir de da sterkt tiltrukket av olfaktoriske stimuli som normalt frastøter dem, og utover en pH 7,6, ser de ikke lenger ut til å oppfatte noen olfaktoriske stimuli.
Nyere arbeid i laboratoriet og testet in situ på et rev i sentrum av revet i Papua Ny Guinea naturlig forsuret av en vulkansk avgassing permanent under vann CO 2har vist at forsuret vann (sammenlignbart med det som vil bade de fleste korallrev rundt om i verden på 50 til 80 år, ifølge forskerne) har en uventet og veldig markant atferdsmessig effekt på visse fisker: de lekker ikke lenger lukten av rovdyret sitt , og de utsetter seg unormalt, på en selvmordsvei for risikoen for å bli spist (veldig godt vist i en australsk dokumentarsending på Arte i 2014). Kjøttetende fisk ser ut til å være mer påvirket av dette fenomenet enn planteetende fisk. Enten dette er forsuring eller effekten av CO 2 som et molekyl på fisken som er involvert.
Av alle disse grunnene mener Munday & al (2010) at rekonstituering av fiskepopulasjoner i degraderte revområder under restaurering vil bli stadig vanskeligere, eller til og med truet av forsuring av havene, som derfor kan forringe motstandsdyktigheten . Havenes økologi . Det faktum at ved 700 ppm CO 2, mange fisk tiltrekkes av lukten av rovdyr og ved 850 ppm CO 2de mister evnen til å lukte rovdyr og at larver utsettes for høy CO 2 -konsentrasjoner uvanlig aktive og hensynsløse gir dem en økt risiko for å bli spist (de opplever dødelighet 5 til 9 ganger høyere enn normalt og høyere nivå av CO 2øker, jo høyere er predasjonsdødeligheten). Uten normal luktesans kan mange larver heller ikke finne revet eller stedet på revet der de skal bosette seg og gå seg vill og dø til sjøs.
I 2011 viste en annen studie at hørselen til anemonfisken (Amphiprion percula) også blir nedbrutt (fra ungdomstrinnet) når vannet er forsuret, noe som for eksempel forstyrrer deres evne til å bevege seg mot revet eller mot et bestemt sted.
I 2012, en studie konkluderte med at funksjonen av nevrotransmisjon av luktsystemet til fisken er påvirket av forsuring.
Svaret fra rovdyr på olfaktoriske stimuli fra favorittbyttet reduseres også ved forsuring, som vist i en studie fra 2015 på unge haier plassert i fem dager i normalt vann eller annet beriket med CO 2. slik vi tror havvannet vil være i 2050 eller 2100.
Det er fortsatt uklart om disse unormale og skadelige atferdene for artene som adopterer dem, kan (og hvor raskt) forsvinne (via mekanismene for naturlig seleksjon ).
Forsuring av havet forårsaker en endring i sammensetningen av planteplanktonsamfunn . Absorpsjonen av atmosfærisk karbon- dioksyd ved havet danner en sur forbindelse, karbonsyre (H 2 C0 3ved reaksjonen mellom vann og karbondioksid: CO 2+ H 2 O= H 2 C0 3. I denne formen kan ikke karbonat binde seg til kalsium og dermed forhindre dannelse av skall ved forkalkning av planteplanktonarter.
Den økte tilstedeværelsen av H + -ioner i surt havvann kan også føre til at allerede dannede skjell oppløses. Karbonatet blir revet fra kalsiumet og binder seg deretter til et H + -ion, slik at skallet blir strukturelt svekket.
Forsuring av havene forårsaker en reduksjon i cellediameter og økt vekstrate i coccolithophore E. huxleyi . I andre arter av coccolithophore og andre fytoplankton med skjell er det mulig å observere en reduksjon i forkalkning samt oppløsning av skallene. En annen studie har også vist at det er en mulig reduksjon i biomasse og produktivitet av fytoplankton på lav og midt breddegrad på grunn av en økning i konsentrasjonen av karbondioksid på havoverflaten. Dette kan forklares med en økning i temperaturen på havoverflaten, som forårsaker en økning i termisk lagdeling av de øvre lagene, og forårsaker en reduksjon i den vertikale blandingen av næringsstoffer med overflatevann, noe som reduserer fotosyntesehastigheten .
Ikke-forkalkende planteplanktonarter som cyanobakterier og grønne alger påvirkes forskjellig av forsuring. Noen arter ser ut til å ha nytte av omveltningen av forskjellige årsaker. Blant annet vil et surere miljø øke tilgjengeligheten av visse næringsstoffer, samt redusere interspesifikk konkurranse ved å redusere antall arter i et gitt økosystem (tap av forkalkende arter). Dette forårsaker eksponentiell vekst av visse arter av mikroalger og følgelig eutrofiseringen av de berørte vannmassene.
Det er lite kjent om konsekvensene knyttet til tap av mangfold og biomasse av planteplanktonpopulasjoner; det er imidlertid kjent at fytoplankton danner grunnlaget for det oceaniske matnettet, og at disse organismene er ansvarlige for nesten 50% av den totale primære produktiviteten .
Tyskland lanserte 1 st september 2009et nasjonalt forskningsprogram for havforsuring (BIOACID for " biologiske effekter av forsuring av havet ") med 8,5 millioner euro over 3 år (inkludert 2,5 millioner for Leibniz-Institut für Meereswissenschaften i Kiel, som koordinerer programmet) gitt av Federal Ministry of Education og Forskning ( BMBF ). Fra og med 2009 vil mer enn 100 forskere (biologer, kjemikere, fysikere, paleontologer, matematikere osv.) Fra 14 institutter bidra, samt et selskap i forkant med sensorteknologi . Programmet vil fokusere på Nordsjøen og Østersjøen , samt på polare eller tropiske områder som er spesielt utsatt for forsuring.
Partnerskap med andre land er planlagt, inkludert med engelske forskere fra forskningsprogrammet om forsuring av sjøen ("UKOA") som ble lansert i 2010, USA og EU (tilskudd med "EPOCA"). Ifølge initiativtakerne er det det første programmet av denne viktigheten i verden.
En av vanskelighetene er å bedre forstå de synergistiske effektene som eksisterer mellom forsuring, temperaturøkning, sonene til anoksi og andre menneskeskapte modifikasjoner av miljøene, noe som kan forverre og / eller akselerere de globale endringene.
Forskning på virkningene av denne forsuringen viser at jo høyere forsuringshastigheten er, desto vanskeligere har arten med skjell (mikroskopisk plankton ved foten av næringskjeden , skjell, bløtdyr eller koraller) å lage dem. Forsuring endrer også oppførselen til fisk, når det gjelder muligheten til å søke etter byttedyr eller unnslippe et rovdyr, og det pågår forskning for å finne ut hvorfor.
Det nordlige Indiahavet har blitt minst 10% surere enn Atlanterhavet og Stillehavet på grunn av sin geografiske konfigurasjon. Det indiske hav er faktisk atskilt fra Arktis, og kjemien nord for bassenget er påvirket av elvene som drenerer det viktige eurasiske kontinentet, samt av monsunregnet.
Havets pH varierer mer i det kalde vannet i Sibir, Alaska, Stillehavet Nordvest og Antarktis. På våren og sommeren absorberer de imponerende planktonblomstene noe av CO 2til stede i vann, noe som reduserer surheten. Tvert imot, om vinteren øker surheten på grunn av oppstrømningen av CO 2 -rikt vann . havdyp.
En studie publisert i juni 2015, ledet av forskere ved LSCE, indikerer at Middelhavet mellom 1800 og 2001 absorberte mellom 1 og 1,7 Gt karbon (milliarder tonn) av menneskeskapt opprinnelse. Dette resulterte i en reduksjon i pH på 0,08 enheter i gjennomsnitt, eller en surhetsøkning på 20%. Denne variasjonen er lik utviklingen av åpne hav, selv om absorpsjonen av CO 2menneskeskapt ved Middelhavet er mer intens der. På den annen side er forsuringsgraden i Middelhavets bunnvann høyere enn i de dype havene på grunn av deres raske fornyelse, som i Lionsbukten.
Studien av et område nær Vesuv, i Middelhavet, underlagt en pH som er sammenlignbar med den forventede i 2100, viser et fall på 70% i biologisk mangfold av kalkholdige organismer, forklarer Mr. Gattuso. Og en nedgang på rundt 30% i mangfoldet av andre organismer.
pH i overflatevann (1990-tallet)
Samtids alkalinitet
antropogent trykk knyttet til CO 2 (1990-tallet)
Vertikal CO 2 -inventar (1990-tallet)
Samtids totalt uorganisk karbon
Førindustrielt uorganisk karbon
CFC-11 (moderne)
CFC-12 (moderne)
( AOML (en) ) in situ CO 2 -hastighet/ sensor (SAMI-CO 2) (korallstudie / NOAA )
( PMEL ) CO 2 -målingi forsuringsstudier ( NOAA )