Новий інструмент дослідження зображує закислення океану кольоровими смугами

Більшість людей вважають зміну клімату лише нагріванням атмосфери, наслідки якого в першу чергу позначаються на суші. Однак це погляд, орієнтований на людину, і не заходить достатньо далеко. Ця точка зору ігнорує той факт, що кліматичні зміни також сильно впливають на океани. Вони не лише поглинають значну частину додаткового тепла, яке утворює в атмосфері підвищена концентрація парникових газів, вони також поглинають приблизно одну третину антропогенних викидів CO2 з атмосфери. Це поглинання CO2 спричиняє підкислення океанів зі значними наслідками для морського життя.

«Незважаючи на ці глибокі зміни, багато людей не знають про те, що відбувається з нашими океанами», — каже Ніколас Грубер, професор фізики навколишнього середовища в ETH Zurich. Морський дослідник і його команда хочуть це змінити. Але як люди можуть зрозуміти таке абстрактне поняття складного процесу в незнайомому середовищі існування?

Зробити видимими зміни навколишнього середовища

Відповідь дослідників: «смуги закислення океану» — веб-графічний інструмент, який зображує закислення океану в різних регіонах океану з часом інтуїтивно зрозумілим способом за допомогою кольорових смуг. Формат і зовнішній вигляд «смуг підкислення» навмисно навіяні відомими «температурними смугами» або «кліматичними смугами» британського кліматолога Еда Хокінса.

«Ми прагнемо зробити закислення океану більш помітним і підвищити обізнаність про те, що ця зміна навколишнього середовища є ще одним серйозним наслідком антропогенних викидів CO ₂ поряд з атмосферним потеплінням», — пояснює Грубер.

Стресове середовище для морських мешканців

Коли CO ₂ розчиняється у воді, утворюється вугільна кислота. Цей процес підкислює море — значення pH падає. Частина вугільної кислоти реагує з іонами карбонату, розчиненими в морській воді, викликаючи зниження рівня насиченості морської води карбонатними мінералами, такими як арагоніт (будівельний матеріал коралів).

Обидва хімічні процеси особливо шкідливі для тих морських організмів, які залежать від вапняних раковин, побудованих з карбонатних мінералів, включаючи різні види планктону, мідії та корали.

«Оскільки ці організми часто є основою харчового ланцюга, вони мають вирішальне значення для багатьох морських екосистем і, отже, актуальні для нас, людей», — каже Грубер.

Новий генератор стрічки ETH є у вільному доступі та дозволяє користувачам візуалізувати зміну кислотності (pH) або насиченості арагоніту в більш ніж 60 регіонах. Наприклад, кожен, хто цікавиться ступенем закислення океану в місці своєї відпустки, може вибрати відповідний регіон океану та самостійно створити смуги закислення.

Підтверджено тенденції та чинники підкислення

Науковою основою для візуалізації є набір даних на основі спостережень про закислення океану під назвою OceanSODA-ETHZ. Він охоплює майже всі регіони океану за останні сорок років (з 1982 по 2021). OceanSODA-ETHZ був створений у 2021 році докторантом Грубера Люком Грегором, який об’єднав вимірювання кораблів і супутникові дані за допомогою машинного навчання.

Завдяки цьому набору даних, заснованому на спостереженнях, команда Грубера тепер змогла дослідити тенденції та чинники підкислення. У своєму дослідженні, опублікованому в Global Biogeochemical Cycles, дослідники використовували ці дані, щоб вперше показати, як закислення океану розвивалося в усьому світі за останні десятиліття.

Перший автор Данлінг Ма каже: «Достовірно встановлено, що океани поглинають CO₂ з атмосфери та підкислюють. Але всесвітнє зростання наразі лише недостатньо підтверджено спостереженнями», — пояснює магістр із команди Грубера. Зараз дослідники усунули цю прогалину.

«Наші результати підтверджують, що рН і насиченість арагонітом знизилися в усьому світовому океані і що ці тенденції в основному пов’язані зі збільшенням розчиненого неорганічного вуглецю, який поглинається з атмосфери», – підсумовує Ма.

Таким чином, дослідники можуть чітко довести, що антропогенні викиди CO₂ спричиняють триваюче підкислення океану. Джерело