החמצת מי האוקיינוס

מתוך אנציקלופדיה, המכון למדעי כדור הארץ, האוניברסיטה העברית

(הופנה מהדף החמצה)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

מחזור הפחמן הוא מחזור ביוגאוכימי שבו פחמן עובר בין הביוספרה, הגיאוספרה, ההידרוספרה והאטמוספירה של כדור הארץ. קיימת תנועה בין המאגרים בגלל מגוון של תהליכים פיזיקליים, כימיים, גיאולוגיים וביולוגיים. האוקיינוסים, שכוללים פחמן א-אורגני שהומס במים ופחמן אורגני ביצורים חיים ובשרידי יצורים מתים, מהווים את מאגר הפחמן הגדול ביותר על פני כדור הארץ, אבל חלקו הגדול נמצא בעומק האוקיינוס ולכן מוגבל במגע עם המאגר האטמוספרי. לפי ה- IPCC (Intergovemental Panel on Climate Change), לפני המהפכה התעשייתית (לפני כ-150 שנה) האוקיינוסים היו פולטים וקולטים בתהליכי נשימה ופוטוסינטזה כ- 260 גיגה טון פחמן דו-חמצני בשנה. תרומת האדם לפליטות הינה קטנה אך גדלה לינארית וככזו אינה מאוזנת. ה- IPCC מעריכים את פליטות הפחמן דו-חמצני מתעשיה ותחבורה ב- 26 גיגה טון בשנה ואת הפליטות עקב שינויי קרקע (כמו בירוא יערות, בניה וכו') בכ- 6 גיגה טון בשנה. שינויים אלה משפיעים על משתנים אחרים במחזור הפחמן כמו קליטה מוגברת בקרב צמחים (10 גיגה טון) וקליטה ושחרור לא מאוזנים של האוקיינוסים (80 גיגה טון ו-70 גיגה טון בהתאמה). בשל קליטה זו הופכים האוקינוסים חומציים יותר, תהליך שנקרא "החמצת האוקיינוסים" (Ocean acidification). חלק נכבד מעודפי הפחמן דו-חמצני שנפלטים לאטמוספרה, נלקחים ע"י הים. זהו ההפרש בין מה שידוע בנפלט לבין מה שנמדד הלכה למעשה באטמוספרה.


הדבר מתבטא בכך שה-pH של המים ירד מערך של 8.2 לפני 50 שנה ל- 8.1 היום. זה קורה מכיוון ש- CO2 מגיב עם המים ליצירת חומצה קרבונית (H2CO3) שמתפרקת מייד לביקרבונט (-HCO3) שמתפרק מצידו לקרבונט (CO3-2). הוספת יוני ההידרוניום מתהליכי הפרוק היא האחראית להחמצה כשהירידה ב- pH חדה מכיוון שמדד החומציות מבוטא בסקלה לוגריתמית. תהליך ההחמצה משפיע בעיקר על יצורים משקיעי שלד גירני קלציום קרבונט  CaCO3 דוגמת אלמוגים קונכיות וצדפים. עליית החומציות מביאה להתמוססות הגיר שהיצורים משקיעים.


אם ממוצע תנודות כמות הפחמן באטמוספרה ב- 100 שנים האחרונות היה סביב ה- 200 ppm הרי שכיום הריכוז הוא 400 ppm ובעוד 70 שנה יהיה בין 650 ל- 700 ppm. השינוי המדובר גדול ומהיר מדי בשביל שהיצורים יספיקו להסתגל כפי שעשו בעבר, כאשר השינוי היה הדרגתי. לשם ההמחשה, בתרחיש של "עסקים כרגיל" שבו לא יינקטו מעשים לשינוי המצב, תוך כמה עשרות שנים יעברו רוב האלמוגים ממצב של השקעת שלד להמסתו, מצב קריטי לכל האקוסיסטמה שנשענת על שוניות האלמוגים. לפי מחקר בפורסם בכתב העת Science ע"י פרופ' אהוד פינס (אוני. בן-גוריון, ב"ש) וד"ר אריק ניברינג (המכון על שם מכס בורן, ברלין) התגלה בצורה משכנעת כי להבדיל מהדעה הרווחת בכימיה, חומצה קרבונית הינה חומצה יציבה במים. מצב זה מביא, לפי מחקרים, לקצב עליית החומציות המהיר פי 10 מאשר המודלים הממוחשבים שנעשו עד כה, דבר שמשפיע עוד יותר על החלשת והמסת השלדים הגירניים של יצורים ימיים.


יחסי פחמן דו חמצני, חמצן וחומציות
יחסי פחמן דו חמצני, חמצן וחומציות

נושא זה נחקר במכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית בירושלים http://earth.huji.ac.il

כלים אישיים