stringtranslate.com

Закисление океана

Закисление океана означает, что среднее значение pH морской воды со временем снижается. [1]

Закисление океана — это продолжающееся снижение pH океана Земли . В период с 1950 по 2020 год средний pH поверхности океана снизился примерно с 8,15 до 8,05. [2] Выбросы углекислого газа в результате деятельности человека являются основной причиной закисления океана, при этом уровень углекислого газа (CO2) в атмосфере превышает 422 ppm (по состоянию на 2024 год ). [3] CO2 из атмосферы поглощается океанами. В результате этой химической реакции образуется угольная кислота ( H2CO3 ), которая диссоциирует на ион бикарбоната ( HCO−3) и ион водорода ( H + ). Присутствие свободных ионов водорода ( H + ) снижает pH океана, увеличивая кислотность (это не означает, что морская вода уже кислая; она все еще щелочная , с pH выше 8). Морские кальцифицирующие организмы , такие как моллюски и кораллы , особенно уязвимы, поскольку они используют карбонат кальция для построения раковин и скелетов. [4]

Изменение pH на 0,1 представляет собой 26%-ное увеличение концентрации ионов водорода в мировых океанах (шкала pH является логарифмической, поэтому изменение единицы pH на единицу эквивалентно десятикратному изменению концентрации ионов водорода). Уровень pH морской поверхности и насыщенность карбонатами различаются в зависимости от глубины и местоположения океана. Более холодные и высокоширотные воды способны поглощать больше CO2 . Это может привести к повышению кислотности, снижению уровней pH и насыщенности карбонатами в этих областях. Существует несколько других факторов, которые влияют на обмен CO2 между атмосферой и океаном и , таким образом, на локальное закисление океана. К ним относятся океанские течения и зоны апвеллинга , близость к крупным континентальным рекам, покрытие морского льда и атмосферный обмен азотом и серой от сжигания ископаемого топлива и сельского хозяйства . [5] [6] [7]

Более низкий pH океана имеет ряд потенциально вредных последствий для морских организмов . Ученые наблюдали, например, снижение кальцификации, снижение иммунных реакций и снижение энергии для основных функций, таких как воспроизводство. [8] Закисление океана может повлиять на морские экосистемы , которые обеспечивают продовольствием и средствами к существованию для многих людей. Около миллиарда человек полностью или частично зависят от рыболовства, туризма и прибрежных услуг, предоставляемых коралловыми рифами . Таким образом, продолжающееся закисление океанов может поставить под угрозу пищевые цепи, связанные с океанами. [9] [10]

Единственное решение, которое устранит основную причину закисления океана, — это сокращение выбросов углекислого газа. Это одна из основных целей мер по смягчению последствий изменения климата . Удаление углекислого газа из атмосферы также поможет обратить вспять закисление океана. Кроме того, существуют некоторые конкретные методы смягчения последствий на основе океана , например, повышение щелочности океана и усиление выветривания . Эти стратегии изучаются, но, как правило, имеют низкий уровень технологической готовности и много рисков. [11] [12] [13]

Закисление океана уже случалось в геологической истории Земли. [14] Последовавший за этим экологический коллапс в океанах имел долгосрочные последствия для глобального углеродного цикла и климата .

Причина

Пространственное распределение pH поверхности мирового океана (панель a: среднегодовой pH поверхности океана, приблизительный для 1770 года; панель b: разница между pH в 2000 и 1770 годах в поверхности мирового океана). [5]
Эта диаграмма быстрого углеродного цикла показывает движение углерода между сушей, атмосферой и океанами. Желтые цифры — это естественные потоки, а красные — вклад человека в гигатоннах углерода в год. Белые цифры обозначают хранимый углерод. [15]
Видео, обобщающее последствия закисления океана. Источник: Лаборатория визуализации окружающей среды NOAA .

Современные (2021) уровни углекислого газа (CO2) в атмосфере около 415 ppm, что примерно на 50% выше доиндустриальных концентраций. [16] Текущие повышенные уровни и быстрые темпы роста являются беспрецедентными за последние 55 миллионов лет геологической летописи. Источники этого избыточного CO2 четко установлены как антропогенные: они включают антропогенное ископаемое топливо, промышленные выбросы и выбросы от землепользования/изменения земель. Одним из источников этого является ископаемое топливо, которое сжигается для получения энергии. При сжигании CO2 выбрасывается в атмосферу как побочный продукт сгорания, что вносит значительный вклад в повышение уровня CO2 в атмосфере Земли. [17] Океан действует как поглотитель углерода для антропогенного CO2 и поглощает примерно четверть от общего объема антропогенных выбросов CO2 . [18] Однако дополнительный CO2 в океане приводит к общему сдвигу кислотно-щелочной химии морской воды в сторону более кислых условий, более низкого pH и более низких состояний насыщения для карбонатных минералов, используемых во многих раковинах и скелетах морских организмов. [18]

Накопленный с 1850 года, океанский сток удерживает до 175 ± 35 гигатонн углерода, причем более двух третей этого количества (120 ГтС) было поглощено мировым океаном с 1960 года. За исторический период океанский сток увеличивался в темпе экспоненциального увеличения антропогенных выбросов. С 1850 по 2022 год океан поглотил 26 % от общего объема антропогенных выбросов. [16] Выбросы в период с 1850 по 2021 год составили 670 ± 65 гигатонн углерода и были распределены между атмосферой (41 %), океаном (26 %) и сушей (31 %). [16]

Углеродный цикл описывает потоки углекислого газа ( CO
2) между океанами, земной биосферой , литосферой , [19] и атмосферой . Углеродный цикл включает в себя как органические соединения, такие как целлюлоза , так и неорганические углеродные соединения, такие как диоксид углерода , карбонат-ион и бикарбонат-ион , вместе называемые растворенным неорганическим углеродом (DIC). Эти неорганические соединения особенно важны для закисления океана, поскольку они включают в себя многие формы растворенного CO
2присутствует в океанах Земли. [20]

Когда СО
2растворяется, реагирует с водой, образуя баланс ионных и неионных химических веществ: растворенный свободный диоксид углерода ( CO
2(водн.)), угольная кислота ( H
2КО
3), бикарбонат ( HCO−
3) и карбонат ( CO2−
3). Соотношение этих видов зависит от таких факторов, как температура морской воды , давление и соленость (как показано на графике Бьеррума ). Эти различные формы растворенного неорганического углерода переносятся с поверхности океана в его недра с помощью насоса растворимости океана . Сопротивление области океана поглощению атмосферного CO
2известен как фактор Ревелля .

Основные эффекты

Химия океана меняется из-за поглощения антропогенного углекислого газа (CO 2 ). [5] [21] : 395  pH океана, концентрации карбонатных ионов ([CO 3 2− ]) и насыщенность минералов карбоната кальция (Ω) снижаются в результате поглощения приблизительно 30% антропогенных выбросов углекислого газа за последние 270 лет (примерно с 1750 года). Этот процесс, обычно называемый «закислением океана», затрудняет для морских кальцифицирующих организмов построение оболочки или скелетной структуры, подвергая опасности коралловые рифы и более широкие морские экосистемы. [5]

Закисление океана называют «злым близнецом глобального потепления » и «другой проблемой CO 2 ». [22] [23] Повышение температуры океана и потеря кислорода действуют одновременно с закислением океана и составляют «смертоносное трио» давления изменения климата на морскую среду. [24] Последствия этого будут наиболее серьезными для коралловых рифов и других морских организмов, [25] [26], а также для тех популяций, которые зависят от экосистемных услуг, которые они предоставляют.

Снижение значения pH

Растворение CO
2в морской воде увеличивается ион водорода ( H+
) концентрация в океане, и таким образом снижает pH океана следующим образом: [27]

CO 2 (водный раствор) + ЧАС 2 О ⇌ ЧАС 2 CO 3 ⇌ HCO 3 - + ЧАС + ⇌ CO 3 2- + 2 Ч + .

В мелководных прибрежных и шельфовых районах ряд факторов взаимодействуют, влияя на обмен CO2 между воздухом и океаном и, как следствие, на изменение pH. [ 28] [29] К ним относятся биологические процессы, такие как фотосинтез и дыхание, [30] а также подъем воды на поверхность. [31] Кроме того, метаболизм экосистемы в пресноводных источниках, достигающих прибрежных вод, может привести к значительным, но локальным изменениям pH. [28]

Пресноводные водоемы также, по-видимому, подкисляют воду, хотя это более сложное и менее очевидное явление. [32] [33]

Поглощение CO2 из атмосферы не влияет на щелочность океана . [34] : 2252  Это важно знать в данном контексте, поскольку щелочность — это способность воды противостоять закислению . [35] Повышение щелочности океана было предложено в качестве одного из вариантов повышения щелочности океана и, следовательно, защиты от изменений pH.

Уменьшение кальцификации в морских организмах

Различные типы фораминифер, наблюдаемые под микроскопом с использованием дифференциально-интерференционного контраста.
График Бьеррума : Изменение карбонатной системы морской воды из-за закисления океана

Изменения в химии океана могут иметь обширные прямые и косвенные эффекты на организмы и их среду обитания. Одно из самых важных последствий повышения кислотности океана связано с образованием раковин из карбоната кальция ( CaCO 3 ). [4] Этот процесс называется кальцификацией и важен для биологии и выживания широкого спектра морских организмов. Кальцификация включает осаждение растворенных ионов в твердые структуры CaCO 3 , структуры для многих морских организмов, таких как кокколитофориды , фораминиферы , ракообразные , моллюски и т. д. После того, как они сформированы, эти структуры CaCO 3 уязвимы для растворения , если окружающая морская вода не содержит насыщающих концентраций карбонатных ионов ( CO2−3).

Очень мало дополнительного углекислого газа, который добавляется в океан, остается в виде растворенного углекислого газа. Большая часть распадается на дополнительный бикарбонат и свободные ионы водорода. Увеличение водорода больше, чем увеличение бикарбоната, [36] создавая дисбаланс в реакции:

ХСО−3⇌ КО2−3+ Н +

Для поддержания химического равновесия некоторые из карбонатных ионов, уже находящихся в океане, объединяются с некоторыми ионами водорода, чтобы создать дополнительный бикарбонат. Таким образом, концентрация карбонатных ионов в океане снижается, удаляя важный строительный блок для морских организмов, чтобы строить раковины или кальцинировать:

Са2 + + СО22−3⇌ CaCO3

Увеличение концентрации растворенного углекислого газа и бикарбоната, а также уменьшение концентрации карбоната показано на графике Бьеррума .

Нарушение пищевой цепи также является возможным эффектом, поскольку многие морские организмы полагаются на организмы на основе карбоната кальция в основе пищевой цепи для пищи и среды обитания. Это может иметь потенциально пагубные последствия для всей пищевой цепи и потенциально привести к снижению доступности рыбных запасов, что может повлиять на средства к существованию человека. [37]

Уменьшение состояния насыщения

Распределение глубины насыщения (A) арагонита и (B) кальцита в мировых океанах [38]

Степень насыщения (известная как Ω) морской воды минералом является мерой термодинамического потенциала образования или растворения минерала, а для карбоната кальция описывается следующим уравнением:

Здесь Ω — это произведение концентраций (или активностей ) реагирующих ионов, образующих минерал (Ca 2+ и CO 3 2− ), деленное на кажущееся произведение растворимости в равновесии (K sp ), то есть когда скорости осаждения и растворения равны. [39] В морской воде граница растворения образуется в результате температуры, давления и глубины и известна как горизонт насыщения. [4] Выше этого горизонта насыщения Ω имеет значение больше 1, а CaCO
3не растворяется легко. Большинство кальцифицирующих организмов живут в таких водах. [4] Ниже этой глубины Ω имеет значение меньше 1, а CaCO
3растворится. Глубина компенсации карбоната — это глубина океана, на которой растворение карбоната уравновешивает подачу карбоната на морское дно, поэтому осадок ниже этой глубины будет лишен карбоната кальция. [40] Повышение уровня CO 2 и, как следствие, более низкий pH морской воды снижают концентрацию CO 3 2− и состояние насыщения CaCO
3следовательно, увеличение CaCO
3растворение.

Карбонат кальция чаще всего встречается в двух распространенных полиморфах (кристаллических формах): арагонит и кальцит . Арагонит гораздо более растворим, чем кальцит, поэтому горизонт насыщения арагонита и глубина компенсации арагонита всегда ближе к поверхности, чем горизонт насыщения кальцита. [4] Это также означает, что те организмы, которые производят арагонит, могут быть более уязвимы к изменениям кислотности океана, чем те, которые производят кальцит. [41] Закисление океана и вызванное этим снижение состояний насыщения карбонатом повышают горизонты насыщения обеих форм ближе к поверхности. [4] Это снижение состояния насыщения является одним из основных факторов, приводящих к снижению кальцификации в морских организмах, поскольку неорганическое осаждение CaCO
3прямо пропорционален его степени насыщения, а кальцифицирующие организмы испытывают стресс в водах с более низкими степенями насыщения. [42]

Естественная изменчивость и климатические обратные связи

Уже сейчас большие объемы воды, недонасыщенной арагонитом, поднимаются на поверхность вблизи тихоокеанского континентального шельфа Северной Америки, от Ванкувера до Северной Калифорнии . [43] Эти континентальные шельфы играют важную роль в морских экосистемах, поскольку большинство морских организмов живут или нерестятся там. Другие шельфовые области могут испытывать аналогичные эффекты. [43]

На глубине в 1000 метров в океане оболочки карбоната кальция начинают растворяться, поскольку увеличение давления и уменьшение температуры смещают химическое равновесие, контролирующее осаждение карбоната кальция. [44] Глубина, на которой это происходит, известна как глубина карбонатной компенсации . Закисление океана увеличит такое растворение и уменьшит глубину карбонатной компенсации в масштабах времени от десятков до сотен лет. [44] Зоны нисходящего потока пострадают в первую очередь. [45]

В северной части Тихого океана и Северной Атлантике состояния насыщения также уменьшаются (глубина насыщения становится все меньше). [21] : 396  Закисление океана прогрессирует в открытом океане, поскольку CO 2 перемещается на большую глубину в результате смешивания океана. В открытом океане это приводит к тому, что глубины компенсации карбоната становятся все меньше, а это означает, что растворение карбоната кальция будет происходить ниже этих глубин. В северной части Тихого океана эти глубины насыщения карбонатом уменьшаются со скоростью 1–2 м в год. [21] : 396 

Ожидается, что закисление океана в будущем приведет к значительному уменьшению захоронения карбонатных осадков на протяжении нескольких столетий и даже к растворению существующих карбонатных осадков. [46]

Измеренные и оценочные значения

Современность и недавняя история

Временные ряды атмосферного CO 2 в Мауна-Лоа (в частях на миллион объема, ppmv; красный), поверхностного океана pCO 2 (мкатм; зеленый) и поверхностного океана pH (синий) на океанической станции ALOHA в субтропической части северной части Тихого океана. [47] [48]
Карта мира, показывающая различные изменения pH в разных частях разных океанов.
Расчетное изменение pH морской воды , вызванное антропогенным воздействием на CO2уровни между 1700-ми и 1990-ми годами, по данным Глобального проекта анализа океанических данных (GLODAP) и Атласа Мирового океана

В период с 1950 по 2020 год среднее значение pH поверхности океана, по оценкам, снизилось примерно с 8,15 до 8,05. [2] Это представляет собой увеличение примерно на 26% концентрации ионов водорода в мировых океанах (шкала pH является логарифмической, поэтому изменение единицы pH на одну единицу эквивалентно десятикратному изменению концентрации ионов водорода). [49] Например, только за 15-летний период с 1995 по 2010 год кислотность увеличилась на 6 процентов в верхних 100 метрах Тихого океана от Гавайев до Аляски. [50]

В Шестом оценочном докладе МГЭИК за 2021 год говорится, что «современные значения pH поверхности являются беспрецедентными по крайней мере за 26 000 лет, а текущие темпы изменения pH являются беспрецедентными по крайней мере с того времени. [51] : 76  Значение pH внутренней части океана снизилось за последние 20–30 лет по всему мировому океану. [51] : 76  В докладе также установлено, что «pH в поверхностных водах открытого океана снижался примерно на 0,017–0,027 единиц pH за десятилетие с конца 1980-х годов». [52] : 716 

Скорость снижения различается в зависимости от региона. Это связано со сложным взаимодействием между различными типами механизмов воздействия: [52] : 716  «В тропической части Тихого океана, в его центральной и восточной зонах апвеллинга наблюдалось более быстрое снижение pH от минус 0,022 до минус 0,026 единицы pH за десятилетие». Считается, что это происходит «из-за увеличения апвеллинга богатых CO 2 подповерхностных вод в дополнение к антропогенному поглощению CO 2 ». [52] : 716  Некоторые регионы показали более медленную скорость закисления: снижение pH от минус 0,010 до минус 0,013 единицы pH за десятилетие наблюдалось в теплых бассейнах в западной части тропической части Тихого океана. [52] : 716 

Скорость, с которой будет происходить закисление океана, может зависеть от скорости потепления поверхности океана , поскольку теплые воды не будут поглощать столько CO2 . [ 53] Таким образом, большее потепление морской воды может ограничить поглощение CO2 и привести к меньшему изменению pH при заданном увеличении CO2 . [ 53] Разница в изменении температуры между бассейнами является одной из основных причин различий в скорости закисления в разных местах.

Текущие темпы закисления океана сравнивают с парниковым эффектом на границе палеоцена и эоцена (около 56 миллионов лет назад), когда температура поверхности океана поднялась на 5–6 градусов по Цельсию . В этом случае поверхностные экосистемы испытали различные воздействия, но организмы, обитающие на дне глубокого океана, фактически испытали крупное вымирание. [54] В настоящее время скорость добавления углерода в систему атмосфера-океан примерно в десять раз превышает скорость, которая имела место на границе палеоцена и эоцена. [55]

В настоящее время существуют или строятся обширные системы наблюдения для мониторинга химии морской воды CO2 и закисления как в открытом океане, так и в некоторых прибрежных системах. [18]

Геологическое прошлое

Закисление океана уже случалось в истории Земли. [14] Это произошло во время массового вымирания в Кэпитенском периоде , [64] [65] [66] во время вымирания в конце пермского периода , [67] [68] [69] во время вымирания в конце триасового периода , [70] [71] [72] и во время мел-палеогенового вымирания . [73]

Три из пяти крупнейших событий массового вымирания в геологическом прошлом были связаны с быстрым увеличением содержания углекислого газа в атмосфере, вероятно, из-за вулканизма и/или термической диссоциации морских газовых гидратов . [74] Повышенные уровни CO 2 повлияли на биоразнообразие. [75] Снижение насыщения CaCO 3 из-за поглощения морской водой вулканогенного CO 2 было предложено в качестве возможного механизма гибели во время морского массового вымирания в конце триаса . [76] Биотический кризис конца триаса по-прежнему является наиболее хорошо известным примером массового вымирания морской среды из-за закисления океана, потому что (a) записи изотопов углерода указывают на повышенную вулканическую активность, которая уменьшила карбонатную седиментацию, что уменьшило глубину компенсации карбонатов и состояние насыщения карбонатами, и морское вымирание точно совпало в стратиграфической записи, [72] [71] [77] и (b) наблюдалась выраженная избирательность вымирания в отношении организмов с толстыми арагонитовыми скелетами, [72] [78] [79], что предсказано экспериментальными исследованиями. [80] Закисление океана также было предложено в качестве одной из причин массового вымирания в конце пермского периода [68] [67] и кризиса в конце мелового периода. [73] В целом, множественные климатические стрессоры, включая закисление океана, вероятно, были причиной геологических событий вымирания. [74]

Наиболее ярким примером закисления океана является палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM), который произошел примерно 56 миллионов лет назад, когда огромное количество углерода попало в океан и атмосферу и привело к растворению карбонатных отложений во многих океанических бассейнах. [75] Относительно новые геохимические методы тестирования pH в прошлом указывают на то, что pH упал на 0,3 единицы по всему PETM. [81] [82] Одно исследование, которое решает морскую карбонатную систему для состояния насыщения, показывает, что она может не сильно измениться по PETM, предполагая, что скорость высвобождения углерода в нашей лучшей геологической аналогии была намного медленнее, чем антропогенные выбросы углерода. Однако необходимы более сильные косвенные методы для тестирования состояния насыщения, чтобы оценить, насколько это изменение pH могло повлиять на кальцифицирующие организмы.

Прогнозируемые будущие значения

CO на месте
2Датчик концентрации (SAMI-CO 2 ), прикрепленный к станции Системы раннего оповещения о коралловых рифах, используемый при проведении исследований закисления океана вблизи районов коралловых рифов ( NOAA ( AOML ))
Пришвартованный автономный СО
2буй, используемый для измерения CO
2Исследования концентрации и закисления океана ( NOAA ( PMEL ))

Важно отметить, что скорость изменения закисления океана намного выше, чем в геологическом прошлом. Это более быстрое изменение не позволяет организмам постепенно адаптироваться и не позволяет обратным связям климатического цикла смягчить закисление океана. Закисление океана сейчас находится на пути к достижению более низких уровней pH, чем когда-либо за последние 300 миллионов лет. [83] [73] Скорость закисления океана (т. е. скорость изменения значения pH) также оценивается как беспрецедентная в том же масштабе времени. [84] [14] Эти ожидаемые изменения считаются беспрецедентными в геологической летописи. [85] [86] [87] В сочетании с другими биогеохимическими изменениями океана это падение значения pH может подорвать функционирование морских экосистем и нарушить предоставление многих товаров и услуг, связанных с океаном, начиная уже с 2100 года. [88]

Степень дальнейших изменений химии океана, включая pH океана, будет зависеть от усилий по смягчению последствий изменения климата, предпринимаемых странами и их правительствами. [51] Различные сценарии прогнозируемых социально-экономических глобальных изменений моделируются с использованием сценариев общих социально-экономических путей (SSP).

При сценарии очень высоких выбросов (SSP5-8.5) модельные прогнозы показывают, что pH поверхности океана может снизиться на 0,44 единицы к концу этого столетия по сравнению с концом 19-го века. [89] : 608  Это будет означать, что pH составит всего около 7,7, и представляет собой дальнейшее увеличение концентрации H+ в два-четыре раза по сравнению с ростом на сегодняшний день.

Воздействие на океанические кальцифицирующие организмы

Показано, как панцирь птеропода растворяется с течением времени в морской воде с более низким pH. Когда углекислый газ поглощается океаном из атмосферы, химия морской воды меняется (источник: NOAA )
Раковина птерапода растворилась в морской воде, скорректированной в соответствии с прогнозируемым химическим составом океана на 2100 год (источник: NOAA ).
Нездоровый птеропод, демонстрирующий последствия закисления океана, в том числе рваные, растворяющиеся гребни раковины на верхней поверхности, мутную раковину в нижнем правом квадранте, а также серьезные ссадины и слабые места в позиции 6:30 на нижнем обороте раковины (источник: NOAA ).

Сложность результатов исследования

Полные экологические последствия изменений в кальцификации из-за закисления океана сложны, но, по-видимому, многие кальцифицирующие виды пострадают от закисления океана. [18] [21] : 413  Увеличение закисления океана затрудняет для организмов, обрастающих раковинами, доступ к карбонатным ионам, необходимым для образования их твердого экзоскелета. [90] Океанические кальцифицирующие организмы охватывают пищевую цепь от автотрофов до гетеротрофов и включают такие организмы, как кокколитофориды , кораллы , фораминиферы , иглокожие , ракообразные и моллюски . [88] [91]

В целом, все морские экосистемы на Земле будут подвержены изменениям в закислении и нескольким другим биогеохимическим изменениям океана. [92] Закисление океана может заставить некоторые организмы перераспределять ресурсы от продуктивных конечных точек, чтобы поддерживать кальцификацию. [93] Например, известно, что устрица Magallana gigas испытывает метаболические изменения наряду с измененными скоростями кальцификации из-за энергетических компромиссов, возникающих из-за дисбаланса pH. [94]

В нормальных условиях кальцит и арагонит стабильны в поверхностных водах, поскольку карбонатные ионы перенасыщены по отношению к морской воде. Однако, когда pH океана падает, концентрация карбонатных ионов также уменьшается. Таким образом, карбонат кальция становится недонасыщенным, и структуры, сделанные из карбоната кальция, уязвимы к стрессу кальцификации и растворению. [95] В частности, исследования показывают, что кораллы, [96] [97] кокколитофориды, [91] [28] [98] коралловые водоросли, [99] фораминиферы, [100] моллюски и птероподы [101] испытывают снижение кальцификации или усиление растворения при воздействии повышенного уровня CO2 . Даже при активных мерах по сохранению морской среды может оказаться невозможным восстановить многие предыдущие популяции моллюсков. [102]

Некоторые исследования обнаружили различные реакции на закисление океана, при этом кальцификация кокколитофорид и фотосинтез увеличиваются при повышенном атмосферном pCO2 [103] и наблюдается одинаковое снижение первичной продукции и кальцификации в ответ на повышенный уровень CO2 [ 104] или направление реакции различается между видами [105] .

Аналогично, морская звезда Pisaster ochraceus демонстрирует усиленный рост в водах с повышенной кислотностью. [106]

Снижение кальцификации из-за закисления океана может повлиять на биологически обусловленную секвестрацию углерода из атмосферы в недра океана и донные отложения , ослабляя так называемый биологический насос . [73] Закисление морской воды также может уменьшить размер антарктического фитопланктона, делая его менее эффективным в хранении углерода. [107] Такие изменения все чаще изучаются и синтезируются с использованием физиологических фреймворков, включая фреймворк Adverse Outcome Pathway (AOP) . [94]

Coccolithus pelagicus — вид кокколитофорид, обнаруженный в северной части Атлантического океана.

Кокколитофориды

Кокколитофорида — это одноклеточный эукариотический фитопланктон ( водоросль ). Понимание изменений кальцификации кокколитофорид может быть особенно важным , поскольку сокращение кокколитофорид может иметь вторичные эффекты на климат: оно может способствовать глобальному потеплению за счет снижения альбедо Земли через их воздействие на океанический облачный покров. [108] Исследование, проведенное в 2008 году, изучило керн осадка из Северной Атлантики и обнаружило, что видовой состав кокколитофорид оставался неизменным за последние 224 года (с 1780 по 2004 год). Но средняя масса кокколитов увеличилась на 40% за тот же период. [103]

Кораллы

Тепловодные кораллы явно находятся в упадке, потеряв 50% за последние 30–50 лет из-за многочисленных угроз, связанных с потеплением океана, закислением океана, загрязнением и физическим ущербом от такой деятельности, как рыболовство, и ожидается, что эти нагрузки будут усиливаться. [109] [21] : 416 

Жидкость во внутренних отсеках (целентерон), где кораллы выращивают свой экзоскелет , также чрезвычайно важна для роста кальцификации. Когда степень насыщения арагонита во внешней морской воде находится на уровне окружающей среды, кораллы будут быстро выращивать свои кристаллы арагонита во внутренних отсеках, следовательно, их экзоскелет растет быстро. Если степень насыщения арагонита во внешней морской воде ниже уровня окружающей среды, кораллам приходится работать усерднее, чтобы поддерживать правильный баланс во внутреннем отсеке. Когда это происходит, процесс роста кристаллов замедляется, и это замедляет скорость роста их экзоскелета. В зависимости от степени насыщения арагонитом в окружающей воде, кораллы могут остановить рост, потому что закачка арагонита во внутренний отсек не будет энергетически выгодной. [110] При текущем росте выбросов углерода около 70% кораллов холодной воды Северной Атлантики будут жить в едких водах к 2050–60 гг. [111]

Подкисленные условия в первую очередь снижают способность кораллов строить плотные экзоскелеты, а не влияют на линейное расширение экзоскелета. Плотность некоторых видов кораллов может сократиться более чем на 20% к концу этого столетия. [112]

Эксперимент in situ , проведенный на участке площадью 400 м2 Большого Барьерного рифа с целью снижения уровня CO 2 в морской воде (повышения pH) до значения, близкого к доиндустриальному, показал увеличение чистой кальцификации на 7%. [113] Похожий эксперимент по повышению уровня CO 2 в морской воде in situ (понижению pH) до уровня, ожидаемого вскоре после 2050 года, показал, что чистая кальцификация снизилась на 34%. [114]

Однако полевое исследование коралловых рифов в Квинсленде и Западной Австралии с 2007 по 2012 год показало, что кораллы более устойчивы к изменениям pH окружающей среды, чем считалось ранее, из-за внутренней регуляции гомеостаза ; это делает температурные изменения ( морские волны тепла ), которые приводят к обесцвечиванию кораллов , а не закисление, основным фактором уязвимости коралловых рифов из-за изменения климата. [115]

Исследования в местах утечки углекислого газа

В некоторых местах углекислый газ выделяется пузырьками со дна моря, локально изменяя pH и другие аспекты химии морской воды. Исследования этих выходов углекислого газа задокументировали различные реакции различных организмов. [116] Сообщества коралловых рифов, расположенные вблизи выходов углекислого газа, представляют особый интерес из-за чувствительности некоторых видов кораллов к подкислению. В Папуа-Новой Гвинее снижение pH, вызванное выходами углекислого газа, связано с уменьшением разнообразия видов кораллов. [117] Однако на Палау выходы углекислого газа не связаны с уменьшением разнообразия видов кораллов, хотя биоэрозия скелетов кораллов намного выше на участках с низким pH.

Птероподы и офиуры

Pteropoda и змеехвостки образуют основу арктических пищевых сетей и оба серьезно повреждены закислением. Панцири Pteropoda растворяются с увеличением закисления, а змеехвостки теряют мышечную массу при повторном отращивании конечностей . [118] Для создания панцирей Pteropoda требуется арагонит, который вырабатывается с помощью карбонатных ионов и растворенного кальция и стронция. Pteropoda серьезно страдают, поскольку повышение уровня закисления неуклонно снижает количество воды, перенасыщенной карбонатом. [119] Деградация органического вещества в арктических водах усилила закисление океана; некоторые арктические воды уже недонасыщены арагонитом. [120] [121] [122]

Яйца офиуры погибают в течение нескольких дней, если подвергаются воздействию ожидаемых условий, возникающих в результате закисления Арктики. [123] Аналогичным образом, при экспериментальном воздействии на pH, сниженном на 0,2–0,4, личинки умеренной офиуры , родственницы обыкновенной морской звезды , выживали более восьми дней менее чем в 0,1 процентах случаев. [88]

Другие воздействия на экосистемы

На этой карте показаны изменения уровня насыщения поверхностных вод океана арагонитом в период с 1880-х по 2006–2015 годы. Арагонит — это форма карбоната кальция, которую многие морские животные используют для построения своих скелетов и раковин. Чем ниже уровень насыщения, тем сложнее организмам строить и поддерживать свои скелеты и раковины. Отрицательное изменение представляет собой снижение насыщения. [124]

Другие биологические воздействия

Помимо замедления и/или отмены кальцификации, организмы могут испытывать и другие неблагоприятные эффекты, либо косвенно, через негативное воздействие на пищевые ресурсы, либо напрямую, как репродуктивные или физиологические эффекты. [4] Например, повышенные уровни CO 2 в океане могут приводить к образованию CO
2-индуцированное закисление жидкостей организма, известное как гиперкапния . [125] Было замечено, что повышение кислотности снижает скорость метаболизма у гигантских кальмаров [126] и подавляет иммунные реакции голубых мидий. [127] Яйца атлантического длинноперого кальмара вылупляются дольше в подкисленной воде, а статолит кальмара был меньше и деформирован у животных, помещенных в морскую воду с более низким pH. [128] Однако эти исследования продолжаются, и пока нет полного понимания этих процессов в морских организмах или экосистемах . [129]

Акустические свойства

Другой потенциальный путь воздействия на экосистему — через биоакустику . Это может произойти, поскольку закисление океана может изменить акустические свойства морской воды, позволяя звуку распространяться дальше и увеличивая шум океана. [130] Это влияет на всех животных, которые используют звук для эхолокации или общения . [131]

Водоросли и морские травы

Другим возможным эффектом может стать увеличение случаев вредоносного цветения водорослей , что может способствовать накоплению токсинов ( домоевая кислота , бреветоксин , сакситоксин ) в мелких организмах, таких как анчоусы и моллюски , что в свою очередь увеличит случаи амнестического отравления моллюсками , нейротоксического отравления моллюсками и паралитического отравления моллюсками . [132] Хотя цветение водорослей может быть вредным, другие полезные фотосинтетические организмы могут выиграть от повышенного уровня углекислого газа. Самое главное, что выиграют морские травы. [133] Исследования показали, что по мере того, как морские травы увеличивали свою фотосинтетическую активность, скорость кальцификации кальцифицирующих водорослей увеличивалась, вероятно, из-за того, что локализованная фотосинтетическая активность поглощала углекислый газ и повышала локальный pH. [133]

Личинки рыб

Закисление океана также может оказывать влияние на личинок морских рыб . Оно внутренне влияет на их обонятельные системы, которые являются важной частью их раннего развития. Личинки оранжевой рыбы-клоуна в основном живут на океанических рифах, окруженных растительными островами [ необходимо разъяснение ] . [115] Известно, что личинки используют свое обоняние для обнаружения различий между рифами, окруженными растительными островами, и рифами, не окруженными растительными островами. [115] Личинки рыбы-клоуна должны уметь различать эти два направления, чтобы иметь возможность найти подходящую область для своего роста. Другое применение обонятельных систем морских рыб — различать своих родителей и других взрослых рыб, чтобы избежать инбридинга.

В экспериментальном аквариуме рыбы-клоуны содержались в необработанной морской воде с pH 8,15 ± 0,07, что аналогично текущему pH нашего океана. [115] Для проверки эффектов различных уровней pH морская вода была изменена до двух других уровней pH, которые соответствовали моделям изменения климата, предсказывающим будущие уровни CO 2 в атмосфере . [115] В 2100 году модель прогнозирует возможные уровни CO 2 в размере 1000 ppm, что коррелирует с pH 7,8 ± 0,05.

Этот эксперимент показал, что когда личинки подвергаются воздействию pH 7,8 ± 0,05, их реакция на сигналы окружающей среды резко отличается от их реакции на сигналы при pH, равном текущему уровню океана. [115] При pH 7,6 ± 0,05 личинки не реагировали ни на один тип сигнала. Однако метаанализ, опубликованный в 2022 году, показал, что размеры эффекта опубликованных исследований, проверяющих влияние закисления океана на поведение рыб, снизились на порядок за последнее десятилетие и были незначительными в течение последних пяти лет. [134]

Эмбрионы угрей, «находящиеся под угрозой исчезновения» виды [135], но имеющие важное [ уточнение ] значение в аквакультуре, также страдают от закисления океана, в частности, европейский угорь . Хотя большую часть жизни они проводят в пресной воде, обычно в реках, ручьях или эстуариях, они отправляются на нерест и умирают в Саргассово море . Вот где европейские угри испытывают последствия закисления на одном из ключевых этапов своей жизни.

Эмбрионы и личинки рыб обычно более чувствительны к изменениям pH, чем взрослые особи, поскольку органы регуляции pH не полностью развиты. [136] Из-за этого эмбрионы европейского угря более уязвимы к изменениям pH в Саргассовом море. Исследование европейского угря в Саргассовом море было проведено в 2021 году для анализа конкретных эффектов закисления океана на эмбрионы. Исследование показало, что воздействие прогнозируемых условий pCO 2 океана в конце века может повлиять на нормальное развитие этого вида в природе на чувствительных ранних стадиях жизненного цикла с ограниченными возможностями физиологического реагирования, в то время как экстремальное закисление отрицательно повлияет на выживаемость и развитие эмбрионов в условиях инкубатора. [137]

Совокупный эффект закисления, потепления и дезоксигенации

Факторы, способствующие гипоксии и усилению закисления океана в системах апвеллинга на шельфе. Ветры, направленные в сторону экватора, вызывают подъем воды с низким содержанием растворенного кислорода (DO), высоким содержанием питательных веществ и высоким содержанием растворенного неорганического углерода (DIC) из зоны, находящейся выше зоны минимального содержания кислорода . Кросс-шельфовые градиенты производительности и времени пребывания в придонной воде приводят к уменьшению (увеличению) силы DO (DIC) по мере того, как вода проходит через продуктивный континентальный шельф . [138] [139]

Существует значительный объем исследований, показывающих, что сочетание закисления океана и повышенной температуры океана оказывает комплексное воздействие на морскую жизнь и океаническую среду. Этот эффект намного превосходит индивидуальное вредное воздействие каждого из них. [140] Кроме того, потепление океана, наряду с повышенной продуктивностью фитопланктона из-за более высоких уровней CO 2 , усугубляет деоксигенацию океана . Деоксигенация океанских вод является дополнительным фактором стресса для морских организмов, который увеличивает стратификацию океана, тем самым ограничивая питательные вещества с течением времени и снижая биологические градиенты. [141] [142]

Метаанализы количественно определили направление и масштабы вредных эффектов комбинированного закисления океана, потепления и деоксигенации на океан. [143] [144] Эти метаанализы были дополнительно проверены исследованиями мезокосма , которые имитировали взаимодействие этих стрессоров и обнаружили катастрофическое воздействие на морскую пищевую сеть: тепловой стресс более чем сводит на нет любое первичное увеличение производительности травоядных от повышенного уровня CO2 . [ 145] [146]

Влияние на экономику и общество

Повышение кислотности океана замедляет скорость кальцификации в соленой воде, что приводит к уменьшению и замедлению роста коралловых рифов , которые поддерживают около 25% морской жизни. [147] [148] Воздействие имеет далеко идущие последствия от рыболовства и прибрежной среды до самых глубоких глубин океана. [18] Повышение кислотности океана не только убивает кораллы, но и дико разнообразную популяцию морских обитателей, которых поддерживают коралловые рифы. [149]

Рыболовство и туризм

Угроза закисления включает в себя снижение коммерческого рыболовства и прибрежной туристической индустрии . Несколько океанических товаров и услуг, вероятно, будут подорваны будущим закислением океана, что может повлиять на средства к существованию около 400-800 миллионов человек, в зависимости от сценария выбросов парниковых газов . [88]

Около 1 миллиарда человек полностью или частично зависят от рыболовства, туризма и прибрежных услуг, предоставляемых коралловыми рифами. Продолжающееся закисление океанов может, таким образом, поставить под угрозу будущие пищевые цепи, связанные с океанами. [9] [10]

Арктика

В Арктике коммерческое рыболовство находится под угрозой, поскольку закисление вредит кальцифицирующим организмам, которые составляют основу арктических пищевых сетей (крылоногие моллюски и офиуры, см. выше). Закисление угрожает арктическим пищевым сетям от основания вверх. Арктические пищевые сети считаются простыми, что означает, что в пищевой цепи от мелких организмов до более крупных хищников мало ступеней. Например, крылоногие моллюски являются «ключевым объектом добычи ряда высших хищников — более крупного планктона, рыб, морских птиц, китов». [150] Как крылоногие моллюски, так и морские звезды служат существенным источником пищи, и их удаление из простой пищевой сети представляет серьезную угрозу для всей экосистемы. Воздействие на кальцифицирующие организмы в основе пищевых сетей может потенциально уничтожить рыболовство.

Коммерческое рыболовство в США

Взрослый американский омар отдыхает на дне моря. Род-Айленд, остров Датч, округ Ньюпорт.

Стоимость рыбы, выловленной в коммерческих рыболовных хозяйствах США в 2007 году, оценивалась в 3,8 млрд долларов, и из них 73% были получены от кальцифицирующих организмов и их прямых хищников. [151] Другие организмы напрямую страдают в результате закисления. Например, снижение роста морских кальцифицирующих организмов, таких как американский лобстер , океанский куахог и гребешки, означает, что для продажи и потребления доступно меньше мяса моллюсков. [152] Промысел красного камчатского краба также находится под серьезной угрозой, поскольку крабы также являются кальцифицирующими организмами. Подвергаясь воздействию повышенных уровней закисления, детеныши красного камчатского краба демонстрировали 100% смертность через 95 дней. [153] В 2006 году на долю красного камчатского краба приходилось 23% от общего рекомендуемого уровня вылова, и серьезное сокращение популяции красного краба может поставить под угрозу отрасль по добыче крабов. [154]

Возможные ответы

Смягчение последствий изменения климата

Сокращение выбросов углекислого газа (т. е. меры по смягчению последствий изменения климата ) является единственным решением, которое устраняет первопричину закисления океана. Например, некоторые меры по смягчению последствий направлены на удаление углекислого газа (CDR) из атмосферы (например, прямой захват воздуха (DAC), биоэнергетика с захватом и хранением углерода (BECCS)). Они также замедлят скорость закисления.

Подходы, которые удаляют углекислый газ из океана, включают в себя удобрение океана питательными веществами , искусственный подъем /опускание глубинных вод, выращивание морских водорослей , восстановление экосистемы, повышение щелочности океана, усиление выветривания и электрохимические процессы. [155] : 12–36  Все эти методы используют океан для удаления CO2 из атмосферы для хранения его в океане. Эти методы могут помочь в смягчении последствий, но они могут иметь побочные эффекты для морской жизни. Область исследований для всех методов CDR значительно расширилась с 2019 года. [87]

В целом, «методы, основанные на океане, имеют совокупный потенциал для удаления 1–100 гигатонн CO 2 в год». [156] : TS-94  Их стоимость составляет порядка 40–500 долларов США за тонну CO 2 . Например, улучшенное выветривание может удалить 2–4 гигатонны CO 2 в год. Эта технология имеет стоимость 50–200 долларов США за тонну CO 2 . [156] : TS-94 

Технологии удаления углерода, повышающие щелочность

Некоторые методы удаления углерода добавляют щелочность в океан и, следовательно, немедленно буферизуют изменения pH, которые могут помочь организмам в регионе, к которому добавляется дополнительная щелочность. Две технологии, которые попадают в эту категорию, - это повышение щелочности океана и электрохимические методы. [87] В конечном итоге, из-за диффузии, это добавление щелочности будет довольно небольшим для отдаленных вод. Вот почему используется термин локальное смягчение закисления океана . Обе эти технологии имеют потенциал для работы в больших масштабах и для эффективного удаления углекислого газа. [87] : Таблица 9.1  Однако они дороги, имеют много рисков и побочных эффектов и в настоящее время имеют низкий уровень технологической готовности . [155] : 12–36 

Повышение щелочности океана

Повышение щелочности океана (OAE) — это предлагаемый «метод удаления углекислого газа (CDR), который включает в себя отложение щелочных минералов или продуктов их диссоциации на поверхности океана». [34] : 2241  Процесс увеличит общую щелочность поверхности. Он будет работать над увеличением поглощения океаном CO 2 . Процесс включает в себя увеличение количества бикарбоната (HCO 3 -) посредством ускоренного выветривания ( усиленное выветривание ) пород ( силиката , известняка и негашеной извести ). [87] : 181  Этот процесс имитирует силикатно-карбонатный цикл. CO 2 либо становится бикарбонатом, оставаясь в этой форме более 100 лет, либо может осаждаться в карбонат кальция (CaCO 3 ). Когда карбонат кальция захоронен в глубоком океане, он может удерживать углерод неограниченно долго при использовании силикатных пород.

Усиленное выветривание — один из типов повышения щелочности океана. Усиленное выветривание увеличивает щелочность путем рассеивания мелких частиц горных пород. Это может происходить на суше и в океане (хотя результат в конечном итоге влияет на океан).

В дополнение к секвестрации CO 2 , добавление щелочности буферизует pH океана, тем самым снижая закисление океана. Однако мало что известно о том, как организмы реагируют на добавленную щелочность, даже из природных источников. [87] Например, выветривание некоторых силикатных пород может высвобождать большое количество следовых металлов в месте выветривания.

Стоимость и энергия, потребляемая при повышении щелочности океана (добыча, измельчение, транспортировка), высоки по сравнению с другими методами CDR. [87] Стоимость оценивается в 20–50 долларов США за тонну CO 2 (для «прямого добавления щелочных минералов в океан»). [155] : 12–50 

Углерод, удерживаемый в океане в виде бикарбоната, составляет около 30% выбросов углерода со времен промышленной революции .

Экспериментальные материалы включают известняк, брусит , оливин и щелочные растворы. Другой подход заключается в использовании электричества для повышения щелочности во время опреснения для захвата CO2, содержащегося в воде. [157]

Электрохимические методы

Электрохимические методы, или электролиз , могут удалять углекислый газ непосредственно из морской воды. [87] Электрохимический процесс также является типом повышения щелочности океана. Некоторые методы фокусируются на прямом удалении CO 2 (в форме карбоната и газа CO 2 ), в то время как другие повышают щелочность морской воды путем осаждения остатков гидроксида металла, который поглощает CO 2 в веществе, описанном в разделе повышения щелочности океана. Водород, полученный во время прямого захвата углерода, затем может быть переработан для образования водорода для потребления энергии или других производимых лабораторных реагентов, таких как соляная кислота .

Однако внедрение электролиза для улавливания углерода является дорогостоящим, а потребляемая для этого процесса энергия высока по сравнению с другими методами CDR. [87] Кроме того, продолжаются исследования по оценке воздействия этого процесса на окружающую среду. Некоторые осложнения включают токсичные химикаты в сточных водах и снижение DIC в стоках; оба эти фактора могут негативно влиять на морскую жизнь. [87]

Политика и цели

Демонстрант призывает к действиям против закисления океана на Народном климатическом марше (2017 г.)

Глобальная политика

По мере роста осведомленности о закислении океана разрабатываются политические меры, направленные на усиление мониторинга закисления океана. [158] Ранее, в 2015 году, океанолог Жан-Пьер Гаттузо заметил, что «Океан в минимальной степени рассматривался на предыдущих переговорах по климату. Наше исследование приводит убедительные аргументы в пользу радикального изменения на конференции ООН (в Париже) по изменению климата». [159]

Международные усилия, такие как Картахенская конвенция Большого Карибского региона (вступила в силу в 1986 году), [160] могут усилить поддержку, оказываемую региональными правительствами крайне уязвимым районам в ответ на закисление океана. [161] Многие страны, например, на островах и территориях Тихого океана, разработали региональную политику или Национальную политику в отношении океана, Национальные планы действий, Национальные планы действий по адаптации и Совместные национальные планы действий по изменению климата и снижению риска бедствий, чтобы помочь в работе над ЦУР 14. Закисление океана теперь начинает рассматриваться в этих рамках. [162]

Десятилетие океана ООН

В рамках Десятилетия океанов ООН действует программа под названием «Исследования закисления океана для обеспечения устойчивости». Она была предложена Глобальной сетью наблюдений за закислением океана (GOA-ON) и ее партнерами и была официально одобрена в качестве программы Десятилетия наук об океане для обеспечения устойчивого развития ООН . [163] [164] Программа OARS основана на работе GOA-ON и имеет следующие цели: дальнейшее развитие науки о закислении океана; расширение наблюдений за изменениями химии океана; выявление воздействия на морские экосистемы в локальном и глобальном масштабах; и предоставление лицам, принимающим решения, информации, необходимой для смягчения и адаптации к закислению океана.

Глобальные климатические индикаторы

Важность закисления океана отражена в его включении в качестве одного из семи глобальных климатических индикаторов. [165] Эти индикаторы представляют собой набор параметров, которые описывают изменяющийся климат, не сводя изменение климата только к повышению температуры . Индикаторы включают ключевую информацию по наиболее важным областям изменения климата: температура и энергия, состав атмосферы, океан и вода, а также криосфера. Глобальные климатические индикаторы были определены учеными и специалистами по коммуникациям в процессе, возглавляемом Глобальной системой наблюдений за климатом (ГСНК). [166] Индикаторы были одобрены Всемирной метеорологической организацией (ВМО). Они составляют основу ежегодного Заявления ВМО о состоянии глобального климата, которое представляется Конференции сторон (КС) Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). Кроме того, Служба по изменению климата «Коперник» (C3S) Европейской комиссии использует индикаторы для своего ежегодного «Европейского состояния климата».

Цель устойчивого развития 14

В 2015 году Организация Объединенных Наций приняла Повестку дня на период до 2030 года и набор из 17 Целей в области устойчивого развития (ЦУР), включая цель, посвященную океану, Цель устойчивого развития 14 , [167] которая призывает «сохранять и устойчиво использовать океаны, моря и морские ресурсы для устойчивого развития». Закисление океана напрямую рассматривается в задаче ЦУР 14.3. Полное название задачи 14.3: «Минимизировать и устранить последствия закисления океана, в том числе посредством расширения научного сотрудничества на всех уровнях». [168] Эта задача имеет один индикатор: Индикатор 14.3.1, который призывает к «средней кислотности морской среды ( pH ), измеренной на согласованном наборе репрезентативных станций отбора проб». [169] 

Межправительственная океанографическая комиссия (МОК) ЮНЕСКО была определена в качестве агентства-хранителя показателя ЦУР 14.3.1. В этой роли МОК-ЮНЕСКО поручено разработать методологию показателя ЦУР 14.3.1, ежегодный сбор данных по показателю ЦУР 14.3.1 и отчетность о прогрессе в Организации Объединенных Наций. [170] [171]

Политика на уровне страны

Соединенные Штаты

В Соединенных Штатах Федеральный закон об исследовании и мониторинге закисления океана 2009 года поддерживает правительственную координацию, такую ​​как «Программа закисления океана» Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA). [172] [173] В 2015 году USEPA отклонило гражданскую петицию, в которой просило EPA регулировать CO2 в соответствии с Законом о контроле за токсичными веществами 1976 года с целью смягчения закисления океана. [174] [175] В своем отказе EPA заявило, что риски закисления океана «более эффективно и действенно устраняются» в рамках внутренних мер, например, в рамках Президентского плана действий по борьбе с изменением климата , и что рассматриваются многочисленные пути сотрудничества с другими странами и в других странах для сокращения выбросов и вырубки лесов, а также для продвижения чистой энергии и энергоэффективности. [176]

История

Исследования феномена закисления океана, а также повышение осведомленности об этой проблеме, ведутся уже несколько десятилетий. Фундаментальные исследования действительно начались с создания шкалы pH датским химиком Сёреном Педером Лаурицем Сёренсеном в 1909 году. [177] Примерно к 1950-м годам огромная роль океана в поглощении ископаемого топлива CO 2 была известна специалистам, но не оценена широким научным сообществом. [178] На протяжении большей части 20-го века основное внимание уделялось полезному процессу поглощения океаном CO 2 , который чрезвычайно смягчил изменение климата. Концепция «слишком много хорошего» поздно развилась и была вызвана только некоторыми ключевыми событиями, а океанический сток тепла и CO 2 по-прежнему имеет решающее значение как основной буфер против изменения климата. [178]

В начале 1970-х годов вопросы о долгосрочном влиянии накопления ископаемого топлива CO 2 в море уже возникали во всем мире и вызывали бурные дебаты. Исследователи прокомментировали накопление ископаемого CO 2 в атмосфере и море и обратили внимание на возможное воздействие на морскую жизнь. К середине 1990-х годов вероятное воздействие столь высокого уровня CO 2 с неизбежными изменениями pH и карбонат-иона стало предметом беспокойства ученых, изучающих судьбу коралловых рифов. [178]

К концу 20-го века компромиссы между полезной ролью океана в поглощении около 90% всего создаваемого тепла и накоплением около 50% всего ископаемого топлива CO 2 , выбрасываемого в атмосферу, и воздействие на морскую жизнь становились все более очевидными. К 2003 году, времени планирования встречи «Первый симпозиум по океану в мире с высоким содержанием CO 2 », которая должна была состояться в Париже в 2004 году, было опубликовано много новых результатов исследований по закислению океана. [178]

В 2009 году члены Межакадемической группы призвали мировых лидеров «признать, что сокращение накопления CO2 в атмосфере является единственным практически возможным решением для смягчения закисления океана». [179] В заявлении также подчеркивалась важность «активизации действий по сокращению факторов стресса, таких как чрезмерный вылов рыбы и загрязнение , на морские экосистемы для повышения устойчивости к закислению океана». [180]

Например, исследование, проведенное в 2010 году, показало, что только за 15-летний период с 1995 по 2010 год кислотность увеличилась на 6 процентов в верхних 100 метрах Тихого океана от Гавайев до Аляски. [50]

Согласно заявлению Джейн Любченко , главы Национального управления океанических и атмосферных исследований США, сделанному в июле 2012 года , «поверхностные воды изменяются гораздо быстрее, чем предполагали первоначальные расчеты. Это еще одна причина быть очень серьезно обеспокоенными количеством углекислого газа, которое сейчас находится в атмосфере, и дополнительным количеством, которое мы продолжаем выбрасывать». [181]

Исследование 2013 года показало, что кислотность увеличивалась в 10 раз быстрее, чем во время любого из эволюционных кризисов в истории Земли. [182]

«Третий симпозиум по океану в мире с высоким содержанием CO2 » состоялся в Монтерее, Калифорния, в 2012 году. В резюме для политиков конференции говорилось, что «Исследования закисления океана быстро развиваются». [96]

В сводном отчете, опубликованном в журнале Science в 2015 году, 22 ведущих ученых-океанолога заявили, что CO2 , образующийся в результате сжигания ископаемого топлива, изменяет химию океанов быстрее, чем когда-либо со времен Великого вымирания (самого серьезного известного вымирания на Земле). [159] В их отчете подчеркивается, что максимальное повышение температуры на 2 °C, согласованное правительствами, отражает слишком малое сокращение выбросов, чтобы предотвратить «драматические последствия» для мировых океанов. [159]

Исследование, проведенное в 2020 году, утверждает, что закисление океана не только негативно влияет на морскую жизнь, но и на здоровье человека. Закисление океана негативно влияет на качество продуктов питания, респираторные проблемы и здоровье человека. [183]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ричи , Розер , Миспи, Ортис-Оспина. «ЦУР 14 – Измерение прогресса в достижении целей в области устойчивого развития. Архивировано 22 января 2022 г. на Wayback Machine ». Веб-сайт SDG-Tracker.org (2018).
  2. ^ ab Terhaar, Jens; Frölicher, Thomas L.; Joos, Fortunat (2023). «Окисление океана в сценариях стабилизации температуры, обусловленных выбросами: роль TCRE и парниковых газов, не являющихся CO2». Environmental Research Letters . 18 (2): 024033. Bibcode : 2023ERL....18b4033T. doi : 10.1088/1748-9326/acaf91. ISSN  1748-9326. S2CID  255431338. Рисунок 1f
  3. ^ Oxygen, Pro (21 сентября 2024 г.). "Домашняя страница CO2 Земли" . Получено 21 сентября 2024 г.
  4. ^ abcdefg Закисление океана из-за увеличения содержания углекислого газа в атмосфере (PDF) . Королевское общество. 2005. ISBN 0-85403-617-2.
  5. ^ abcd Цзян, Ли-Цин; Картер, Брендан Р.; Фили, Ричард А.; Лавсет, Сив К.; Олсен, Аре (2019). «PH поверхности океана и буферная емкость: прошлое, настоящее и будущее». Scientific Reports . 9 (1): 18624. Bibcode :2019NatSR...918624J. doi : 10.1038/s41598-019-55039-4 . PMC 6901524 . PMID  31819102.  Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine.
  6. ^ Чжан, И.; Ямамото-Каваи, М.; Уильямс, У. Дж. (16 февраля 2020 г.). «Два десятилетия закисления океана в поверхностных водах круговорота Бофорта, Северный Ледовитый океан: последствия таяния и отступления морского льда в период с 1997 по 2016 гг.». Geophysical Research Letters . 47 (3). doi : 10.1029/2019GL086421 . S2CID  214271838.
  7. ^ Бопре-Лаперьер, Алексис; Муччи, Альфонсо; Томас, Хельмут (31 июля 2020 г.). «Современное состояние и изменчивость карбонатной системы Канадского Арктического архипелага и прилегающих бассейнов в контексте закисления океана». Biogeosciences . 17 (14): 3923–3942. Bibcode : 2020BGeo...17.3923B. doi : 10.5194/bg-17-3923-2020 . S2CID  221369828.
  8. ^ Энтони, KRN; Клайн, DI; Диас-Пулидо, G.; Дав, S.; Хоег-Галдберг, O. (11 ноября 2008 г.). «Закисление океана приводит к обесцвечиванию и потере продуктивности у строителей коралловых рифов». Труды Национальной академии наук . 105 (45): 17442–17446. Bibcode : 2008PNAS..10517442A. doi : 10.1073/pnas.0804478105 . PMC 2580748. PMID  18988740 . 
  9. ^ ab Дин, Корнелия (30 января 2009 г.). «Повышение кислотности угрожает пищевой сети океанов, заявляет научная группа». New York Times .
  10. ^ ab Service, Robert E. (13 июля 2012 г.). «Рост кислотности приносит океан проблем». Science . 337 (6091): 146–148. Bibcode :2012Sci...337..146S. doi :10.1126/science.337.6091.146. PMID  22798578.
  11. ^ МГЭИК (2022) Глава 12: Межсекторальные перспективы
  12. ↑ Архивировано 13 октября 2022 г. на Wayback Machine в разделе «Изменение климата 2022: смягчение последствий изменения климата». Вклад Рабочей группы III в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата.
  13. ↑ Архивировано 2 августа 2022 г. в Wayback Machine , Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США : 12–36. 
  14. ^ abc Bärbel Hönisch ; Andy Ridgwell; Daniela N Schmidt ; et al. (2 марта 2012 г.). «Геологическая летопись закисления океана». Science . 335 (6072): 1058–63. Bibcode :2012Sci...335.1058H. doi :10.1126/SCIENCE.1208277. ISSN  0036-8075. PMID  22383840. Wikidata  Q28261134.
  15. ^ "The Carbon Cycle". earthobservatory.nasa.gov . 16 июня 2011 г. Получено 16 ноября 2022 г.
  16. ^ abc Фридлингштейн, Пьер; О'Салливан, Майкл; Джонс, Мэтью В.; Эндрю, Робби М.; Грегор, Люк; Хаук, Джудит; Ле Кере, Коринн; Луикс, Ингрид Т.; Олсен, Аре; Питерс, Глен П.; Питерс, Воутер; Понгратц, Джулия; Швингшакль, Клеменс; Ситч, Стивен; Канаделл, Хосеп Г. (11 ноября 2022 г.). «Глобальный углеродный бюджет 2022». Данные науки о системе Земли . 14 (11): 4811–4900. Бибкод : 2022ESSD...14.4811F. doi : 10.5194/essd-14-4811-2022 . Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International. Архивировано 16 октября 2017 г. на Wayback Machine.
  17. ^ Doney, Scott C.; Fabry, Victoria J.; Feely, Richard A.; Kleypas, Joan A. (1 января 2009 г.). «Окисление океана: другая проблема CO 2». Annual Review of Marine Science . 1 (1): 169–192. doi :10.1146/annurev.marine.010908.163834. ISSN  1941-1405. PMID  21141034.
  18. ^ abcde Doney, Scott C.; Busch, D. Shallin; Cooley, Sarah R.; Kroeker, Kristy J. (17 октября 2020 г.). «Влияние закисления океана на морские экосистемы и зависящие от них человеческие сообщества». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов . 45 (1): 83–112. doi : 10.1146/annurev-environ-012320-083019 . S2CID  225741986. Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  19. ^ "углеродный цикл". Encyclopaedia Britannica Online . Получено 11 февраля 2010 г.
  20. ^ Камп, Ли Р.; Кастинг, Джеймс Ф .; Крейн, Роберт Г. (2003). Система Земли (2-е изд.). Верхняя Сэддл-Ривер: Prentice Hall. стр. 162–164. ISBN 978-0-613-91814-5.
  21. ^ abcde Cooley, S., D. Schoeman, L. Bopp, P. Boyd, S. Donner, DY Ghebrehiwet, S.-I. Ito, W. Kiessling, P. Martinetto, E. Ojea, M.-F. Racault, B. Rost и M. Skern-Mauritzen, 2022: Глава 3: Океаны и прибрежные экосистемы и их услуги Архивировано 21 октября 2022 г. в Wayback Machine . В: Изменение климата 2022: воздействия, адаптация и уязвимость. Вклад Рабочей группы II в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Архивировано 28 февраля 2022 г. в Wayback Machine [H.-O. Pörtner, DC Roberts, M. Tignor, ES Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, B. Rama (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 379–550.
  22. ^ Нотман, Нина (29 июля 2014 г.). «Другая проблема углекислого газа». Chemistry World .
  23. ^ Роджерс, Алекс (9 октября 2013 г.). «Злой близнец глобального потепления: закисление океана». The Conversation .
  24. ^ "Ocean acidification (Issues Brief)" (PDF) . IUCN (Международный союз охраны природы) . Ноябрь 2017 г. Получено 3 ноября 2020 г.
  25. ^ Брандер, Люк М.; Рехданц, Катрин; Тол, Ричард С.Дж.; Ван Беукеринг, Питер Дж.Х. (1 февраля 2012 г.). «Экономическое воздействие закисления океана на коралловые рифы». Climate Change Economics . 03 (1): 1250002. doi :10.1142/S2010007812500029. hdl : 2262/27779 .
  26. ^ Аллеманд, Денис; Осборн, Дэвид (2019). «Влияние закисления океана на коралловые рифы: от науки к решениям». Региональные исследования в области морской науки . 28 : 100558. Bibcode : 2019RSMS...2800558A. doi : 10.1016/j.rsma.2019.100558 . S2CID  135282569.
  27. ^ Фройнд, Пол; Бачу, Стефан; Симбек, Дейл; Тамбимуту, Келли (Кайлай); Гупта, Мурлидхар (2005). «Приложение I: Свойства CO 2 и топлива на основе углерода». В Metz, Берт; Дэвидсон, Огунладе; де Конинк, Хелен; Лоос, Мануэла; Мейер, Лео (ред.). Специальный доклад МГЭИК по улавливанию и хранению диоксида углерода (PDF) . МГЭИК. стр. 390. Архивировано из оригинала (PDF) 10 февраля 2010 г. Получено 1 ноября 2014 г.
  28. ^ abc Карстенсен, Якоб; Дуарте, Карлос М. (16 апреля 2019 г.). «Движущие факторы изменчивости pH в прибрежных экосистемах». Environmental Science & Technology . 53 (8): 4020–4029. Bibcode : 2019EnST...53.4020C. doi : 10.1021/acs.est.8b03655. PMID  30892892. S2CID  84841808.
  29. ^ Дуарте, Карлос М.; Хендрикс, Ирис Э.; Мур, Томми С.; Олсен, Илва С.; Штекбауэр, Александра; Рамахо, Лаура; Карстенсен, Якоб; Троттер, Джули А.; Маккалок, Малкольм (1 марта 2013 г.). «Является ли закисление океана синдромом открытого океана? Понимание антропогенного воздействия на pH морской воды». Эстуарии и побережья . 36 (2): 221–236. Bibcode : 2013EstCo..36..221D. doi : 10.1007/s12237-013-9594-3 .
  30. ^ Лоу, Александр Т.; Бос, Джулия; Рюсинк, Дженнифер (30 января 2019 г.). «Экосистемный метаболизм управляет изменчивостью pH и модулирует долгосрочное закисление океана в прибрежной зоне северо-восточной части Тихого океана». Scientific Reports . 9 (1): 963. Bibcode :2019NatSR...9..963L. doi :10.1038/s41598-018-37764-4. PMC 6353961 . PMID  30700764. 
  31. ^ Фэрчайлд , Уильям; Хейлз, Берк (2021). «Динамика карбонатной системы высокого разрешения залива Нетартс, штат Орегон, с 2014 по 2019 год». Frontiers in Marine Science . 7. doi : 10.3389/fmars.2020.590236 .
  32. ^ Gies, E. (11 января 2018 г.). «Как и океаны, пресная вода также вызывает окисление». Scientific American . Получено 13 января 2018 г.
  33. ^ Weiss, LC; Pötter, L.; Steiger, A.; Kruppert, S.; Frost, U.; Tollrian, R. (2018). «Рост pCO2 в пресноводных экосистемах может отрицательно повлиять на защиту дафний, вызванную хищниками». Current Biology . 28 (2): 327–332.e3. Bibcode :2018CBio...28E.327W. doi : 10.1016/j.cub.2017.12.022 . PMID  29337079.
  34. ^ ab IPCC, 2021: Приложение VII: Глоссарий Архивировано 5 июня 2022 г. в Wayback Machine [Matthews, JBR, V. Möller, R. van Diemen, JS Fuglestvedt, V. Masson-Delmotte, C. Méndez, S. Semenov, A. Reisinger (ред.)]. В Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, архивированный 9 августа 2021 г. в Wayback Machine [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu и B. Zhou (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США
  35. ^ «Что такое щелочность?». Центр водных исследований. 2014. Получено 5 февраля 2018 .
  36. ^ Митчелл, Марк Дж.; Дженсен, Оливер Э.; Клифф, К. Эндрю; Марото-Валер, М. Мерседес (8 мая 2010 г.). «Модель растворения углекислого газа и кинетика карбонизации минералов». Труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 466 (2117): 1265–1290. Bibcode : 2010RSPSA.466.1265M. doi : 10.1098/rspa.2009.0349 .
  37. ^ Kroeker, Kristy J.; Kordas, Rebecca L.; Crim, Ryan; Hendriks, Iris E.; Ramajo, Laura; Singh, Gerald S.; Duarte, Carlos M.; Gattuso, Jean-Pierre (июнь 2013 г.). «Влияние закисления океана на морские организмы: количественная оценка чувствительности и взаимодействие с потеплением». Global Change Biology . 19 (6): 1884–1896. Bibcode :2013GCBio..19.1884K. doi :10.1111/gcb.12179. ISSN  1354-1013. PMC 3664023 . PMID  23505245. 
  38. ^ Feely, Richard A.; Sabine, Christopher L.; Lee, Kitack; Berelson, Will; Kleypas, Joanie; Fabry, Victoria J.; Millero, Frank J. (16 июля 2004 г.). «Влияние антропогенного CO 2 на систему CaCO 3 в океанах». Science . 305 (5682): 362–366. Bibcode :2004Sci...305..362F. doi :10.1126/science.1097329. PMID  15256664. S2CID  31054160.
  39. ^ Аткинсон, М. Дж.; Кьюэт, П. (2008). «Возможные эффекты закисления океана на биогеохимию коралловых рифов: темы для исследований». Серия «Прогресс морской экологии» . 373 : 249–256. Bibcode : 2008MEPS..373..249A. doi : 10.3354/meps07867 .
  40. ^ Thurman, HV; Trujillo, AP (2004). Введение в океанографию . Prentice Hall. ISBN 978-0-13-143888-0.
  41. ^ Орр, Джеймс С.; Фабри, Виктория Дж.; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Дони, Скотт С.; Фили, Ричард А.; Гнанадэсикан, Ананд; Грубер, Николас; Исида, Акио; Йоос, Фортунат; Ки, Роберт М.; Линдси, Кейт; Майер-Реймер, Эрнст; Матир, Ричард; Монфрей, Патрик; Муше, Энн; Наджар, Раймонд Г.; Платтнер, Джан-Каспер; Роджерс, Кейт Б.; Сабина, Кристофер Л.; Сармьенто, Хорхе Л.; Шлитцер, Райнер; Слейтер, Ричард Д.; Тоттерделл, Ян Дж.; Вейриг, Мари-Франс; Яманака, Ясухиро; Юл, Эндрю (сентябрь 2005 г.). «Антропогенное закисление океана в XXI веке и его влияние на кальцифицирующие организмы» (PDF) . Nature . 437 (7059): 681–686. Bibcode :2005Natur.437..681O. doi :10.1038/nature04095. PMID  16193043. S2CID  4306199.
  42. ^ Хофманн, Гретхен Э.; Барри, Джеймс П.; Эдмундс, Питер Дж.; Гейтс, Рут Д.; Хатчинс, Дэвид А.; Клингер, Терри; Сьюэлл, Мэри А. (1 декабря 2010 г.). «Влияние закисления океана на кальцифицирующие организмы в морских экосистемах: перспектива организм-экосистема». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики . 41 (1): 127–147. doi :10.1146/annurev.ecolsys.110308.120227.
  43. ^ ab Feely, Richard A.; Sabine, Christopher L.; Hernandez-Ayon, J. Martin; Ianson, Debby; Hales, Burke (13 июня 2008 г.). «Доказательства подъема едкой «подкисленной» воды на континентальный шельф». Science . 320 (5882): 1490–1492. Bibcode :2008Sci...320.1490F. CiteSeerX 10.1.1.328.3181 . doi :10.1126/science.1155676. PMID  18497259. S2CID  35487689. 
  44. ^ ab Boudreau, Bernard P.; Middelburg, Jack J.; Hofmann, Andreas F.; Meysman, Filip JR (2010). "Текущие переходные процессы в карбонатной компенсации". Глобальные биогеохимические циклы . 24 (4). Bibcode : 2010GBioC..24.4010B . doi : 10.1029/2009GB003654 . S2CID 53062358 . 
  45. ^ Sulpis, Olivier; Boudreau, Bernard P.; Mucci, Alfonso; Jenkins, Chris; Trossman, David S.; Arbic, Brian K.; Key, Robert M. (13 ноября 2018 г.). «Текущее растворение CaCO 3 на морском дне, вызванное антропогенным CO 2». Труды Национальной академии наук . 115 (46): 11700–11705. Bibcode : 2018PNAS..11511700S . doi : 10.1073 /pnas.1804250115 . PMC 6243283. PMID  30373837. 
  46. ^ Риджвелл, А.; Зондерван, И.; Харгривз, Дж. К.; Биджма, Дж.; Лентон, Т. М. (2007). «Оценка потенциального долгосрочного увеличения поглощения океаническим ископаемым топливом CO2 из-за обратной связи между CO2 и кальцификацией». Biogeosciences . 4 (4): 481–492. Bibcode : 2007BGeo....4..481R . doi : 10.5194/bg-4-481-2007 .
  47. ^ "Atmospheric CO2 and Ocean pH". CLEAN . 7 сентября 2012 г. Получено 17 ноября 2022 г.
  48. ^ «Качество измерений pH в архивах данных NODC». NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory . Получено 18 декабря 2023 г.
  49. ^ "The pH Scale". Woods Hole Oceanographic Institution . Получено 29 марта 2023 г.
  50. ^ ab Hardt, Marah J.; Safina, Carl (9 августа 2010 г.). «Как закисление угрожает океанам изнутри». Scientific American . Архивировано из оригинала 26 декабря 2010 г.
  51. ^ abcd Ариас, Пенсильвания, Н. Беллуэн, Э. Коппола, Р.Г. Джонс, Г. Криннер, Дж. Мароцке, В. Найк, М.Д. Палмер, Г.-К. Платтнер, Дж. Рогель, М. Рохас, Дж. Силманн, Т. Сторелвмо, П. В. Торн, Б. Тревин, К. Ачута Рао, Б. Адхикари, Р. П. Аллан, К. Армор, Г. Бала, Р. Барималала, С. Бергер, Дж. Канаделл, К. Кассу, А. Черчи, У. Коллинз, У. Д. Коллинз, С. Л. Коннорс, С. Корти, Ф. Круз, Ф. Дж. Дентенер, К. Деречински, А. Ди Лука, А. Дионг Нианг, Ф. Дж. Доблас-Рейес, А. Дозио, Х. Дувиль, Ф. Энгельбрехт, В. Айринг, Э. Фишер, П. Форстер, Б. Фокс-Кемпер, Дж. С. Фуглеведт, Дж. К. Файф и др., 2021: Техническое резюме, архивировано 21 Июль 2022 в Wayback Machine . В Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Архивировано 9 августа 2021 в Wayback Machine [Masson-Delmotte, V., P . Чжай, А. Пирани, С. Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, И. Чен, Л. Гольдфарб, М. И. Гомис, М. Хуан, К. Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, ТК Мейкок , Т. Уотерфилд, О. Йелекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 33–144.
  52. ^ abcd Canadell, JG, PMS Monteiro, MH Costa, L. Cotrim da Cunha, PM Cox, AV Eliseev, S. Henson, M. Ishii, S. Jaccard, C. Koven, A. Lohila, PK Patra, S. Piao, J. Rogelj, S. Syampungani, S. Zaehle и K. Zickfeld, 2021: Глава 5: Глобальный углерод и другие биогеохимические циклы и обратные связи Архивировано 27 июля 2022 г. в Wayback Machine . В Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, архивированный 9 августа 2021 г. в Wayback Machine [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu и B. Zhou (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 673–816.
  53. ^ ab Humphreys, MP (2016). «Чувствительность климата и скорость закисления океана: будущие последствия и выводы для экспериментального проектирования». Журнал ICES по морской науке . 74 (4): 934–940. doi : 10.1093/icesjms/fsw189 .
  54. ^ МакИнерни, Франческа А.; Винг, Скотт Л. (30 мая 2011 г.). «Палеоцен-эоценовый термический максимум: возмущение углеродного цикла, климата и биосферы с последствиями для будущего». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 39 (1): 489–516. Bibcode : 2011AREPS..39..489M. doi : 10.1146/annurev-earth-040610-133431.
  55. ^ Zeebe, Richard E. (30 мая 2012 г.). «История химии карбонатов морской воды, атмосферного CO2 и закисления океана». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 40 (1): 141–165. Bibcode : 2012AREPS..40..141Z. doi : 10.1146/annurev-earth-042711-105521.
  56. ^ Olafsson, J.; Olafsdottir, SR; Benoit-Cattin, A.; Danielsen, M.; Arnarson, TS; Takahashi, T. (25 ноября 2009 г.). «Скорость закисления Исландского моря по измерениям временных рядов». Biogeosciences . 6 (11): 2661–2668. Bibcode :2009BGeo....6.2661O. doi : 10.5194/bg-6-2661-2009 .
  57. ^ Мидорикава, Такаши; Иноуэ, Хисаюки Ю.; Исии, Масао; Сасано, Дайсуке; Косуги, Наохиро; Хашида, генерал; Накаока, Синитиро; Сузуки, Тору (март 2012 г.). «Тренд снижения pH, оцененный на основе 35-летних временных рядов карбонатных параметров в тихоокеанском секторе Южного океана летом». Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 61 : 131–139. Бибкод : 2012DSRI...61..131M. дои : 10.1016/j.dsr.2011.12.003.
  58. ^ Гонсалес-Давила, М.; Сантана-Казиано, JM; Руэда, MJ; Ллинас, О. (11 октября 2010 г.). «Распределение переменных карбонатной системы в толще воды на участке ESTOC с 1995 по 2004 год». Биогеонауки . 7 (10): 3067–3081. Бибкод : 2010BGeo....7.3067G. дои : 10.5194/bg-7-3067-2010 .
  59. ^ Доре, Дж. Э.; Лукас, Р.; Сэдлер, Д. В.; Чёрч, М. Дж.; Карл, Д. М. (28 июля 2009 г.). «Физическая и биогеохимическая модуляция закисления океана в центральной части северной части Тихого океана». Труды Национальной академии наук . 106 (30): 12235–12240. doi : 10.1073/pnas.0906044106 . PMC 2716384. PMID  19666624 . 
  60. ^ Bates, NR; Best, MHP; Neely, K.; Garley, R.; Dickson, AG; Johnson, RJ (11 июля 2012 г.). «Обнаружение антропогенного поглощения углекислого газа и закисления океана в северной части Атлантического океана». Biogeosciences . 9 (7): 2509–2522. Bibcode : 2012BGeo....9.2509B. doi : 10.5194/bg-9-2509-2012 .
  61. ^ Пелехеро, Карлес; Кальво, Ева; Маккалок, Малкольм Т.; Маршалл, Джон Ф.; Гаган, Майкл К.; Лох, Дженис М .; Опдайк, Брэдли Н. (30 сентября 2005 г.). «Изменчивость pH коралловых рифов от доиндустриального до современного периода». Science . 309 (5744): 2204–2207. Bibcode :2005Sci...309.2204P. doi :10.1126/science.1113692. PMID  16195458. S2CID  129883047.
  62. ^ Bialik, Or M.; Sisma-Ventura, Guy (декабрь 2016 г.). «Реконструкция закисления поверхностных вод и карбонатной насыщенности Левантийского моря в антропоцене на основе прокси-данных». Anthropocene . 16 : 42–53. Bibcode : 2016Anthr..16...42B. doi : 10.1016/j.ancene.2016.08.001.
  63. ^ Хосеп Г. Канаделл, Дж. Г., П. М. Монтейро, М. Х. Коста, Л. Котрим да Кунья, П. М. Кокс, А. В. Елисеев, С. 3 Хенсон, М. Исии, С. Жаккар, К. Ковен, А. Лохила, П. К. Патра, С. Пьяо, Дж. Рогельдж, С. Сьямпунгани, С. Зале, 4 К. Зикфельд, 2021, Глобальный углерод и другие биогеохимические циклы и обратные связи, дополнительный материал. Глава 5. Архивировано 18 ноября 2022 года в Wayback Machine в: Изменение климата 2021: Основы физической науки. Вклад Рабочей группы I в Шестой 6 Оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Архивировано 9 августа 2021 г. в Wayback Machine [Массон-Дельмотт, В., П. Чжай, А. Пирани, С. Л. Коннорс, К. Пеан, С. Бергер, Н. Код, Й. Чен, Л. Гольдфарб, М.И. Гомис, М. Хуан, К. 8 Лейтцелл, Э. Лонной, Дж. Б. Р. Мэтьюз, ТК Мейкок, Т. Уотерфилд, О. Йелекчи, Р. Ю и Б. Чжоу (ред.)]. 9 Доступно по адресу https://ipcc.ch/static/ar6/wg1.
  64. ^ Бонд, Д. П. Г., Уигналл, П. Б., Иоахимски, М. М., Сан, И., Савов, И., Грасби, С. Э., Бошамп, Б. и Бломейер, Д. П. 2015. Внезапное вымирание в средней перми (кептенский ярус) Бореальной области (Шпицберген) и его связь с аноксией и закислением. Бюллетень Геологического общества Америки , 127 (9–10): 1411–1421.
  65. ^ Хэнд, Эрик (16 апреля 2015 г.). «Шестое вымирание, соперничающее с вымиранием динозавров, должно присоединиться к большой пятерке, говорят ученые». Наука .
  66. ^ Березов, Алекс (21 апреля 2015 г.). «Новое массовое вымирание, выявленное геологами». BBC .
  67. ^ ab Clarkson, MO; Kasemann, SA; Wood, RA; Lenton, TM; Daines, SJ; Richoz, S.; Ohnemueller, F.; Meixner, A.; Poulton, SW; Tipper, ET (10 апреля 2015 г.). «Окисление океана и массовое вымирание в пермо-триасовый период» (PDF) . Science . 348 (6231): 229–232. Bibcode :2015Sci...348..229C. doi :10.1126/science.aaa0193. PMID  25859043. S2CID  28891777.
  68. ^ ab Payne, JL; Lehrmann, DJ; Follett, D.; Seibel, M.; Kump, LR; Riccardi, A.; Altiner, D.; Sano, H.; Wei, J. (1 июля 2007 г.). "Эрозионное срезание верхних мелководных морских карбонатов пермского периода и его последствия для пограничных событий перми и триаса". Бюллетень Геологического общества Америки . 119 (7–8): 771–784. Bibcode : 2007GSAB..119..771P. doi : 10.1130/B26091.1. hdl : 11511/35436 .
  69. ^ Payne, J.; Turchyn, A.; Paytan, A.; Depaolo, D.; Lehrmann, D.; Yu, M.; Wei, J. (2010). «Ограничения изотопов кальция на массовое вымирание в конце пермского периода». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (19): 8543–8548. Bibcode : 2010PNAS..107.8543P. doi : 10.1073/pnas.0914065107 . PMC 2889361. PMID  20421502 . 
  70. ^ Хаутманн, Михаэль (сентябрь 2004 г.). "Влияние максимума CO 2 в конце триаса на карбонатную седиментацию и вымирание морских масс". Фации . 50 (2). doi :10.1007/s10347-004-0020-y. S2CID  130658467.
  71. ^ ab Грин, Сара Э.; Мартиндейл, Роуэн К.; Риттербуш, Кэтлин А.; Ботджер, Дэвид Дж.; Корсетти, Фрэнк А.; Берельсон, Уильям М. (июнь 2012 г.). «Распознавание закисления океана в глубокое время: оценка доказательств закисления на границе триаса и юры». Earth-Science Reviews . 113 (1–2): 72–93. Bibcode : 2012ESRv..113...72G. doi : 10.1016/j.earscirev.2012.03.009.
  72. ^ abc Хаутманн, Майкл; Бентон, Майкл Дж.; Томашович, Адам (11 июля 2008 г.). «Катастрофическое закисление океана на границе триаса и юры». Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie – Abhandlungen . 249 (1): 119–127. дои : 10.1127/0077-7749/2008/0249-0119.
  73. ^ abcd Henehan, Michael J.; Ridgwell, Andy; Thomas, Ellen; Zhang, Shuang; Alegret, Laia; Schmidt, Daniela N.; Rae, James WB; Witts, James D.; Landman, Neil H.; Greene, Sarah E.; Huber, Brian T.; Super, James R.; Planavsky, Noah J.; Hull, Pincelli M. (5 ноября 2019 г.). «Быстрое закисление океана и длительное восстановление земной системы последовали за ударом Чиксулуб в конце мелового периода». Труды Национальной академии наук . 116 (45): 22500–22504. Bibcode : 2019PNAS..11622500H. doi : 10.1073/pnas.1905989116 . PMC 6842625. PMID  31636204 . 
  74. ^ ab Clapham, Matthew E.; Renne, Paul R. (30 мая 2019 г.). «Базальтовые наводнения и массовые вымирания». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 47 (1): 275–303. Bibcode : 2019AREPS..47..275C. doi : 10.1146/annurev-earth-053018-060136. S2CID  133715470.
  75. ^ ab Zachos, James C.; Röhl, Ursula; Schellenberg, Stephen A.; Sluijs, Appy; Hodell, David A.; Kelly, Daniel C.; Thomas, Ellen; Nicolo, Micah; Raffi, Isabella; Lourens, Lucas J.; McCarren, Heather; Kroon, Dick (10 июня 2005 г.). "Быстрое закисление океана во время палеоцен-эоценового термического максимума". Science . 308 (5728): 1611–1615. Bibcode :2005Sci...308.1611Z. doi :10.1126/science.1109004. hdl : 1874/385806 . PMID  15947184. S2CID  26909706.
  76. ^ Beerling, DJ; Berner, RA (сентябрь 2002 г.). «Биогеохимические ограничения на событие цикла углерода на границе триаса и юры». Global Biogeochemical Cycles . 16 (3): 10–1–10-13. Bibcode :2002GBioC..16.1036B. CiteSeerX 10.1.1.871.8575 . doi :10.1029/2001GB001637. S2CID  53590993. 
  77. ^ Линдстрем, Софи; ван де Шотбрюгге, Бас; Хансен, Катрин Х.; Педерсен, Гунвер К.; Олсен, Питер; Тибо, Николя; Дюбкьер, Карен; Бьеррум, Кристиан Дж.; Нильсен, Ларс Хенрик (июль 2017 г.). «Новая корреляция пограничных последовательностей триаса и юры на северо-западе Европы, Неваде и Перу, а также в Центрально-Атлантической магматической провинции: график массового вымирания в конце триаса». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 478 : 80–102. Бибкод : 2017PPP...478...80L. дои : 10.1016/j.palaeo.2016.12.025. hdl : 1874/351998 . S2CID  133353132.
  78. ^ Хаутманн, М.; Стиллер, Ф.; Хуавей, К.; Цзинэн, С. (1 октября 2008 г.). «Вымирание-восстановление фаун уровня-дна на границе триаса и юры в Тибете: последствия для потенциальных механизмов убийства» (PDF) . PALAIOS . 23 (10): 711–718. Bibcode :2008Palai..23..711H. doi :10.2110/palo.2008.p08-005r. S2CID  42675849.
  79. ^ Хаутманн, Майкл (15 августа 2012 г.), «Вымирание: массовое вымирание в конце триаса», eLS , John Wiley & Sons, стр. a0001655.pub3, doi :10.1002/9780470015902.a0001655.pub3, ISBN 978-0-470-01617-6, S2CID  130434497
  80. ^ Fine, Maoz; Tchernov, Dan (30 марта 2007 г.). "Scleractinian Coral Species Survive and Recover from Decalcification". Science . 315 (5820): 1811. Bibcode :2007Sci...315.1811F. doi :10.1126/science.1137094. PMID  17395821. S2CID  28535145.
  81. ^ Пенман, Дональд Э.; Хёниш, Бербель; Зеебе, Ричард Э.; Томас, Эллен; Захос, Джеймс К. (май 2014 г.). «Быстрое и устойчивое закисление поверхности океана во время палеоцен-эоценового термического максимума». Палеокеанография . 29 (5): 357–369. Bibcode : 2014PalOc..29..357P. doi : 10.1002/2014PA002621.
  82. ^ Гутъяр, Маркус; Риджвелл, Энди; Секстон, Филип Ф.; Анагносту, Элени; Пирсон, Пол Н.; Пэлике, Хайко; Норрис, Ричард Д.; Томас, Эллен; Фостер, Гэвин Л. (август 2017 г.). «Очень большой выброс в основном вулканического углерода во время палеоцен-эоценового термического максимума». Nature . 548 (7669): 573–577. Bibcode :2017Natur.548..573G. doi :10.1038/nature23646. PMC 5582631 . PMID  28858305. 
  83. ^ Джоэл, Лукас (21 октября 2019 г.). «Астероид, убивший динозавров, мгновенно окислил океан — исследование показывает, что падение Чиксулуб нанесло такой же ущерб жизни в океанах, как и существам на суше». The New York Times . Получено 22 октября 2019 г.
  84. ^ "Геологическая летопись закисления океана". The Journalist's Resource . Получено 14 марта 2012 г.
  85. ^ "Зловещее предупреждение о последствиях закисления океана Карла Циммера: Yale Environment 360". e360.yale.edu. Архивировано из оригинала 16 февраля 2014 года . Получено 25 января 2014 года .
  86. ↑ Газеты, Les Blumenthal-McClatchy (22 апреля 2010 г.). «Отчет: закисление океана растет беспрецедентными темпами». mcclatchydc .
  87. ^ abcdefghij Стратегия исследований по удалению и секвестрации углекислого газа в океане . 2022. doi : 10.17226/26278. ISBN 978-0-309-08761-2. PMID  35533244. S2CID  245089649.
  88. ^ abcd Мора, Камило; Вэй, Чи-Лин; Ролло, Одри; Амаро, Тереза; Бако, Эми Р.; Биллетт, Дэвид; Бопп, Лоран; Чэнь, Ци; Кольер, Марк; Дановаро, Роберто; Гудэй, Эндрю Дж.; Групе, Бенджамин М.; Халлоран, Пол Р.; Ингельс, Йерун; Джонс, Дэниел OB (15 октября 2013 г.). Мейс, Джорджина М. (ред.). «Биотическая и человеческая уязвимость к прогнозируемым изменениям в биогеохимии океана в течение 21-го века». PLOS Biology . 11 (10): e1001682. doi : 10.1371/journal.pbio.1001682 . PMC 3797030 . PMID  24143135. 
  89. ^ Ли, Дж.-Й., Дж. Мароцке, Г. Бала, Л. Као, С. Корти, Дж. П. Данн, Ф. Энгельбрехт, Э. Фишер, Дж. К. Файф, К. Джонс, А. Мейкок, Дж. Мутеми, О. Ндиайе, С. Паникал и Т. Чжоу, 2021: Глава 4: Будущий глобальный климат: прогнозы на основе сценариев и краткосрочная информация Архивировано 9 ноября 2022 г. в Wayback Machine . В Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата, архивированный 18 октября 2022 г. в Wayback Machine [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, SL Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, MI Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, JBR Matthews, TK Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu и B. Zhou (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, стр. 553–672.
  90. ^ "PMEL CO2 – Программа по углекислому газу". NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory . Получено 6 сентября 2021 г.
  91. ^ ab Национальный исследовательский совет. Обзор изменений климата и иллюстративные воздействия. Цели стабилизации климата: выбросы, концентрации и воздействия на протяжении десятилетий и тысячелетий Архивировано 6 сентября 2015 г. в Wayback Machine . Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press, 2011. 1. Печать.
  92. ^ Фэрчайлд, Уильям; Хейлз, Берк (14 января 2021 г.). «Динамика карбонатной системы высокого разрешения залива Нетартс, штат Орегон, с 2014 по 2019 год». Frontiers in Marine Science . 7 : 590236. doi : 10.3389/fmars.2020.590236 .
  93. ^ Вуд, Ханна Л.; Спайсер, Джон И.; Виддикомб, Стивен (2008). «Окисление океана может увеличить скорость кальцификации, но за это придется заплатить». Труды Королевского общества B . 275 (1644): 1767–1773. doi :10.1098/rspb.2008.0343. PMC 2587798 . PMID  18460426. 
  94. ^ ab Дакер, Джеймс; Фалькенберг, Лора Дж. (12 ноября 2020 г.). «Как тихоокеанская устрица реагирует на закисление океана: разработка и применение неблагоприятного исхода на основе метаанализа». Frontiers in Marine Science . 7 : 597441. doi : 10.3389/fmars.2020.597441 .
  95. ^ Spalding, Christopher; Finnegan, Seth; Fischer, Woodward W. (май 2017 г.). «Энергетические затраты на кальцификацию при закислении океана». Global Biogeochemical Cycles . 31 (5): 866–877. Bibcode : 2017GBioC..31..866S. doi : 10.1002/2016GB005597. S2CID  133783884.
  96. ^ ab «Краткое изложение закисления океана для политиков». IGBP. 14 ноября 2013 г.
  97. ^ «Специальный доклад об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата — Специальный доклад об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата». МГЭИК . 25 сентября 2019 г. Получено 12 ноября 2019 г.
  98. ^ Гаттузо, Дж. (июль 1998 г.). «Влияние насыщения морской воды карбонатом кальция на кальцификацию кораллов». Глобальные и планетарные изменения . 18 (1–2): 37–46. Bibcode : 1998GPC....18...37G. doi : 10.1016/S0921-8181(98)00035-6.
  99. ^ Гаттузо, Жан-Пьер; Аллеман, Дени; Франкиньуль, Мишель (февраль 1999 г.). «Фотосинтез и кальцификация на клеточном, организменном и общественном уровнях в коралловых рифах: обзор взаимодействий и контроля с помощью химии карбонатов». American Zoologist . 39 (1): 160–183. CiteSeerX 10.1.1.321.3042 . doi :10.1093/icb/39.1.160. 
  100. ^ Лэнгдон, К.; Аткинсон, М.Дж. (2005). «Влияние повышенного pCO2 на фотосинтез и кальцификацию кораллов и взаимодействие с сезонными изменениями температуры/освещения и обогащением питательными веществами». Журнал геофизических исследований . 110 (C09S07): C09S07. Bibcode : 2005JGRC..110.9S07L. doi : 10.1029/2004JC002576 .
  101. ^ Рибеселл, Ульф; Зондерван, Ингрид; Рост, Бьёрн; Тортелл, Филипп Д.; Зеебе, Ричард Э.; Морель, Франсуа ММ (сентябрь 2000 г.). «Снижение кальцификации морского планктона в ответ на увеличение содержания CO2 в атмосфере» (PDF) . Nature . 407 (6802): 364–367. Bibcode : 2000Natur.407..364R. doi : 10.1038/35030078. PMID  11014189. S2CID  4426501.
  102. ^ Gazeau, Frédéric; Quiblier, Christophe; Jansen, Jeroen M.; Gattuso, Jean-Pierre; Middelburg, Jack J.; Heip, Carlo HR (6 апреля 2007 г.). "Влияние повышенного содержания CO2 на кальцификацию моллюсков" (PDF) . Geophysical Research Letters . 34 (7): L07603. Bibcode : 2007GeoRL..34.7603G. doi : 10.1029/2006GL028554. hdl : 20.500.11755/a8941c6a-6d0b-43d5-ba0d-157a7aa05668 . S2CID  130190489.
  103. ^ ab Iglesias-Rodriguez, MD; Halloran, PR; Rickaby, REM; Hall, IR; Colmenero-Hidalgo, E.; Gittins, JR; Green, DRH; Tyrrell, T.; Gibbs, SJ; von Dassow, P.; Rehm, E.; Armbrust, EV; Boessenkool, KP (2008). "Кальцификация фитопланктона в мире с высоким содержанием CO2 " . Science . 320 (5874): 336–340. Bibcode :2008Sci...320..336I. doi :10.1126/science.1154122. PMID  18420926. S2CID  206511068.
  104. ^ Скиандра, Антуан; Харлей, Жером; Лефевр, Доминик; Леме, Родольф; Риммелен, Пеги; Денис, Мишель; Гаттузо, Жан-Пьер (17 октября 2003 г.). «Реакция кокколитофорида Emiliania huxleyi на повышенное парциальное давление CO2 при ограничении азота». Серия «Прогресс в области морской экологии» . 261 : 111–122. Бибкод : 2003MEPS..261..111S. дои : 10.3354/meps261111 .
  105. ^ Лангер, Джеральд; Гейзен, Маркус; Бауманн, Карл-Хайнц; Клас, Джессика; Рибеселл, Ульф; Томс, Силке; Янг, Джереми Р. (сентябрь 2006 г.). "Видовые реакции кальцифицирующих водорослей на изменение химии карбонатов морской воды" (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (9). Bibcode :2006GGG.....7.9006L. doi :10.1029/2005GC001227. S2CID  14774230.
  106. ^ Терли, Кэрол; Гаттузо, Жан-Пьер (июль 2012 г.). «Будущие биологические и экосистемные последствия закисления океана и их социально-экономические и политические последствия». Current Opinion in Environmental Sustainability . 4 (3): 278–286. Bibcode : 2012COES....4..278T. doi : 10.1016/j.cosust.2012.05.007 .
  107. ^ Петроу, Катерина; Нильсен, Дэниел (27 августа 2019 г.). «Кислотные океаны сокращают количество планктона, способствуя более быстрому изменению климата». phys.org . Получено 12 ноября 2019 г. .
  108. ^ "Закисление океанов может способствовать глобальному сокращению популяции моллюсков, заключает исследование ученых из Стоуни-Брук" (пресс-релиз). Школа морских и атмосферных наук в Университете Стоуни-Брук. 27 сентября 2010 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2012 г. Получено 4 июня 2012 г.
  109. ^ Hoegh-Guldberg, Ove; Poloczanska, Elvira S.; Skirving, William; Dove, Sophie (2017). «Экосистемы коралловых рифов в условиях изменения климата и закисления океана». Frontiers in Marine Science . 4 : 158. doi : 10.3389/fmars.2017.00158 .
  110. ^ Коэн, А.; Холкомб, М. (2009). «Почему кораллы заботятся о закислении океана: раскрытие механизма». Океанография . 24 (4): 118–127. doi : 10.5670/oceanog.2009.102 .
  111. ^ Перес, Ф.; Фонтела, М.; Гарсия-Ибаньес, М.; Мерсье, Х.; Вело, А.; Лерминье, П.; Зунино, П.; де ла Пас, М.; Алонсо, Ф.; Гуалларт, Э.; Падин, Т. (22 февраля 2018 г.). «Меридиональная опрокидывающая циркуляция несет быстрое закисление в глубокие глубины Атлантического океана». Природа . 554 (7693): 515–518. Бибкод : 2018Natur.554..515P. дои : 10.1038/nature25493. hdl : 10261/162241. PMID  29433125. S2CID  3497477.
  112. ^ Моллика, Натаниэль Р.; Го, Вэйфу; Коэн, Энн Л.; Хуан, Куо-Фан; Фостер, Гэвин Л.; Дональд, Ханна К.; Солоу, Эндрю Р. (20 февраля 2018 г.). «Закисление океана влияет на рост кораллов, уменьшая плотность скелета». Труды Национальной академии наук . 115 (8): 1754–1759. Bibcode : 2018PNAS..115.1754M. doi : 10.1073/pnas.1712806115 . PMC 5828584. PMID  29378969 . 
  113. ^ Albright, R.; Caldeira, L.; Hosfelt, J.; Kwiatkowski, L.; Maclaren, JK; Mason, BM; Nebuchina, Y.; Ninokawa, A.; Pongratz, J.; Ricke, KL; Rivlin, T.; Schneider, K.; Sesboüé, M.; Shamberger, K.; Silverman, J.; Wolfe, K.; Zhu, K.; Caldeira, K. (24 февраля 2016 г.). «Обратное закисление океана усиливает кальцификацию коралловых рифов». Nature . 531 (7594): 362–365. Bibcode :2016Natur.531..362A. doi :10.1038/nature17155. PMID  26909578. S2CID  205247928.
  114. ^ Олбрайт, Р.; Такешита, Т.; Ковик, ДА; Нинокава, А.; Вулф, К.; Ривлин, Т.; Небучина, И.; Янг, Дж.; Калдейра, К. (14 марта 2018 г.). «Добавление углекислого газа в воды коралловых рифов подавляет кальцификацию чистого сообщества». Nature . 555 (7697): 516–519. Bibcode :2018Natur.555..516A. doi :10.1038/nature25968. PMID  29539634. S2CID  3935534.
  115. ^ abcdef Мандей, Филип Л. (2009). «Окисление океана ухудшает обонятельную дискриминацию и способность морской рыбы к самонаведению». Труды Национальной академии наук . 106 (6): 1848–52. Bibcode : 2009PNAS..106.1848M. doi : 10.1073/pnas.0809996106 . PMC 2644126. PMID  19188596 . 
  116. ^ Холл-Спенсер, Джейсон М.; Родольфо-Металлпа, Риккардо; Мартин, Софи; Рэнсом, Эмма; Файн, Маоз; Тернер, Сюзанна М.; Роули, Соня Дж.; Тедеско, Дарио; Буйя, Мария-Кристина (июль 2008 г.). «Вулканические выбросы углекислого газа демонстрируют экосистемные эффекты закисления океана». Nature . 454 (7200): 96–99. Bibcode :2008Natur.454...96H. doi :10.1038/nature07051. hdl : 10026.1/1345 . PMID  18536730. S2CID  9375062.
  117. ^ Фабрициус, Катарина (2011). «Проигравшие и победители в коралловых рифах, акклиматизированных к повышенным концентрациям углекислого газа». Nature Climate Change . 1 (3): 165–169. Bibcode : 2011NatCC...1..165F. doi : 10.1038/nclimate1122. S2CID  85749253.
  118. ^ "Влияние закисления океана на морские виды и экосистемы". Отчет . OCEANA . Получено 13 октября 2013 г.
  119. ^ Lischka, S.; Büdenbender, J.; Boxhammer, T.; Riebesell, U. (15 апреля 2011 г.). «Влияние закисления океана и повышенных температур на раннюю молодь полярного панцирного крылана Limacina helicina: смертность, деградация раковины и рост раковины». Biogeosciences . 8 (4): 919–932. Bibcode :2011BGeo....8..919L. doi : 10.5194/bg-8-919-2011 .
  120. ^ Матис, Джереми Т.; Кросс, Джессика Н.; Эванс, Уайли; Дони, Скотт К. (2015). «Закисление океана в поверхностных водах пограничных регионов Тихого океана и Арктики». Океанография . 28 (2): 122–135. doi : 10.5670/oceanog.2015.36 . JSTOR  24861875.
  121. ^ Семилетов, Игорь; Пипко, Ирина; Густафссон, Орджан; Андерсон, Лейф Г.; Сергиенко, Валентин; Пугач, Светлана; Дударев, Олег; Чаркин, Александр; Гуков, Александр; Бредер, Лиза; Андерссон, Август; Спивак, Эдуард; Шахова, Наталья (2016). «Закисление вод Восточно-Сибирского арктического шельфа за счет добавления пресной воды и наземного углерода». Nature Geoscience . 9 (5): 361–365. Bibcode :2016NatGe...9..361S. doi :10.1038/ngeo2695. S2CID  131084581.
  122. ^ Терхаар, Йенс; Квятковски, Лестер; Бопп, Лоран (18 июня 2020 г.). «Возникающее ограничение закисления Северного Ледовитого океана в двадцать первом веке» (PDF) . Nature . 582 (7812): 379–383. Bibcode :2020Natur.582..379T. doi :10.1038/s41586-020-2360-3. PMID  32555488. S2CID  219729997.
  123. ^ "Комплексное исследование закисления Северного Ледовитого океана". Исследование . CICERO. Архивировано из оригинала 10 декабря 2013 года . Получено 14 ноября 2013 года .
  124. ^ Океанографический институт Вудс-Хоул (август 2016 г.). «Изменения в насыщении арагонитом Мирового океана, 1880–2015 гг.». epa.gov .
  125. ^ Онтханк, Кирт; Трублад, Ллойд; Шрок-Дафф, Тайлир; Коре, Лидия (2021). «Влияние краткосрочного и долгосрочного воздействия повышенного pCO2 в морской воде на скорость метаболизма и устойчивость к гипоксии у Octopus rubescens [набор данных]». Физиологическая и биохимическая зоология . 94 (1). Платформа данных Dryad: 1–11. doi :10.5061/dryad.pg4f4qrj8.
  126. ^ Роза, Р.; Сейбел, Б. (2008). «Синергические эффекты климатически-связанных переменных предполагают будущие физиологические нарушения у высшего океанического хищника». PNAS . 105 (52): 20776–20780. Bibcode :2008PNAS..10520776R. doi : 10.1073/pnas.0806886105 . PMC 2634909 . PMID  19075232. 
  127. ^ Бибби, Р.; Виддикомб, С.; Парри, Х.; Спайсер, Дж.; Пайп, Р. (27 марта 2008 г.). «Влияние закисления океана на иммунный ответ голубой мидии Mytilus edulis». Aquatic Biology . 2 : 67–74. doi : 10.3354/ab00037 .
  128. ^ Квок, Роберта (4 июня 2013 г.). «Окисление океана может привести к аномальному развитию кальмаров». Вашингтонский университет . Получено 24 августа 2013 г.
  129. ^ "Швейцарский морской исследователь отправляется на поиски криля". The Australian . 2008. Архивировано из оригинала 11 декабря 2008 года . Получено 28 сентября 2008 года .
  130. ^ Хестер, Кит К.; Пельтцер, Эдвард Т.; Кирквуд, Уильям Дж.; Брюэр, Питер Г. (1 октября 2008 г.). «Непредвиденные последствия закисления океана: более шумный океан при более низком pH». Geophysical Research Letters . 35 (19): L19601. Bibcode : 2008GeoRL..3519601H. doi : 10.1029/2008GL034913 .
  131. ^ Кислота в океанах: растущая угроза морской жизни Архивировано 12 мая 2018 года на Wayback Machine Ричардом Харрисом. All Things Considered, 12 августа 2009 года.
  132. ^ «Закисление океана способствует разрушительному и вредному цветению водорослей на наших побережьях». 2014.
  133. ^ ab Терли, Кэрол; Гаттузо, Жан-Пьер (июль 2012 г.). «Будущие биологические и экосистемные последствия закисления океана и их социально-экономические и политические последствия». Current Opinion in Environmental Sustainability . 4 (3): 278–286. Bibcode : 2012COES....4..278T. doi : 10.1016/j.cosust.2012.05.007 .
  134. ^ Клементс, Джефф К.; Сундин, Джозефин; Кларк, Тимоти Д.; Ютфельт, Фредрик (3 февраля 2022 г.). «Метаанализ выявляет экстремальный «эффект снижения» в воздействии закисления океана на поведение рыб». PLOS Biology . 20 (2): e3001511. doi : 10.1371/journal.pbio.3001511 . PMC 8812914. PMID  35113875 . 
  135. ^ Пайк К., Крук В., Голлок М. Ангилья. Красный список МСОП видов, находящихся под угрозой исчезновения, 2020 г.: е. T60344A152845178. Международный союз охраны природы; 2020 г. https://doi.org/10.2305/ IUCN.UK.2020-2.RLTS.T60344A152845178.en
  136. ^ Brauner, Colin J.; Shartau, Ryan B.; Damsgaard, Christian; Esbaugh, Andrew J.; Wilson, Rod W.; Grosell, Martin (январь 2019 г.). Grosell, Martin; Munday, Philip L.; Farrell, Anthony P.; Brauner, Colin J. (ред.). Кислотно-щелочная физиология и гомеостаз CO2: регуляция и компенсация в ответ на повышенный уровень CO2 в окружающей среде. Том 37. Academic Press . С. 69–132. doi :10.1016/bs.fp.2019.08.003. eISSN  1546-5098.
  137. ^ Сганга, Даниэла Э. и др. «Вызванное CO 2 закисление морской воды влияет на выживаемость и развитие эмбрионов европейского угря». PLOS ONE, под редакцией Ханса Г. Дама, т. 17, № 4, апрель 2022 г., стр. e0267228. DOI.org (Crossref), https://doi.org/10.1371/journal.pone.0267228.
  138. ^ Чан, Фрэнсис; Барт, Джон; Кроекер, Кристи; Любченко, Джейн; Менге, Брюс (1 сентября 2019 г.). «Динамика и воздействие закисления океана и гипоксии: выводы из постоянных исследований в большой морской экосистеме Северной Калифорнии». Океанография . 32 (3): 62–71. doi : 10.5670/oceanog.2019.312 . S2CID  202922296. Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International. Архивировано 16 октября 2017 года на Wayback Machine .
  139. ^ Gewin, Virginia (август 2010). «Океанография: Мертвые в воде». Nature . 466 (7308): 812–814. doi : 10.1038/466812a . PMID  20703282. S2CID  4358903.
  140. ^ Бейзен, Артур; Брейтбург, Дениз; Комо, Стив; Дюпон, Сэм; Айзензе, Кирстен; Кудела, Рафаэль М.; Лундхольм, Нина; Отто, Саския; Швинг, Франклин; Тилбрук, Бронте; Хансен, Пер Юэль; Бойд, Филип В. (2022). «Множественные факторы стресса в океане: научное резюме для политиков». Информационная серия МОК (1404). ЮНЕСКО/МОК, ЮНЕСКО/МОК, Филип В. Бойд, Кирстен Айзензе. ЮНЕСКО-МОК. doi :10.25607/OBP-1724. hdl :11329/1892.
  141. ^ Беднаршек, Н.; Харви, К.Дж.; Каплан, И.С.; Фили, Р.А.; Можина, Дж. (2016). «Птероподы на краю: кумулятивные эффекты закисления океана, потепления и деоксигенации». Прогресс в океанографии . 145 : 1–24. Bibcode : 2016PrOce.145....1B. doi : 10.1016/j.pocean.2016.04.002.
  142. ^ Килинг, Ральф Ф.; Гарсия, Эрнан Э. (2002). «Изменение в океаническом запасе O2, связанное с недавним глобальным потеплением». Труды Национальной академии наук . 99 (12): 7848–7853. Bibcode : 2002PNAS...99.7848K. doi : 10.1073/pnas.122154899 . PMC 122983. PMID  12048249 . 
  143. ^ Грубер, Николас (28 мая 2011 г.). «Потепление, кисновение, потеря дыхания: биогеохимия океана в условиях глобальных изменений». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 369 (1943): 1980–1996. Bibcode : 2011RSPTA.369.1980G. doi : 10.1098/rsta.2011.0003. PMID  21502171. S2CID  836308.
  144. ^ Энтони, Кеннет РН; Мейнард, Джеффри А.; Диас-Пулидо, Гильермо; Мамби, Питер Дж.; Маршалл, Пол А.; Као, Лонг; Хоэг-Гулдберг, Ове (2011). «Окисление океана и потепление снизят устойчивость коралловых рифов». Global Change Biology . 17 (5): 1798–1808. Bibcode :2011GCBio..17.1798A. doi :10.1111/j.1365-2486.2010.02364.x. PMC 3597261 . 
  145. ^ Голденберг, Сильван У.; Нагелькеркен, Иван; Феррейра, Камило М.; Улла, Хадайет; Коннелл, Шон Д. (2017). «Повышенная продуктивность пищевой сети из-за закисления океана рушится при потеплении». Global Change Biology . 23 (10): 4177–4184. doi :10.1111/gcb.13699. PMID  28447365. S2CID  8015698.
  146. ^ Пистевос, Дженнифер КА; Нагелькеркен, Иван; Росси, Туллио; Олмос, Максим; Коннелл, Шон Д. (2015). «Закисление океана и глобальное потепление ухудшают охотничье поведение и рост акул». Scientific Reports . 5 (1): 16293. Bibcode :2015NatSR...516293P. doi :10.1038/srep16293. PMC 4642292 . PMID  26559327. 
  147. ^ "Коралловые рифы". WWF . Получено 6 мая 2019 г.
  148. ^ Фабри, Виктория Дж.; Сейбел, Брэд А.; Фили, Ричард А.; Орр, Джеймс К. (апрель 2008 г.). «Влияние закисления океана на морскую фауну и экосистемные процессы». Журнал морской науки ICES . 65 (3): 414–432. doi :10.1093/icesjms/fsn048.
  149. ^ Hoegh-Guldberg, O.; Mumby, PJ; Hooten, AJ; Steneck, RS; Greenfield, P.; Gomez, E.; Harvell, CD; Sale, PF; Edwards, AJ; Caldeira, K.; Knowlton, N.; Eakin, CM; Iglesias-Prieto, R.; Muthiga, N.; Bradbury, RH; Dubi, A.; Hatziolos, ME (14 декабря 2007 г.). «Коралловые рифы в условиях быстрого изменения климата и закисления океана». Science . 318 (5857): 1737–1742. Bibcode :2007Sci...318.1737H. doi :10.1126/science.1152509. hdl : 1885/28834 . PMID  18079392. S2CID  12607336.
  150. ^ "Исследование показало, что морская фауна Антарктики находится под угрозой". BBC Nature . Получено 13 октября 2013 г.
  151. ^ VJ Fabry; C. Langdon; WM Balch; AG Dickson; RA Feely; B. Hales; DA Hutchins; JA Kleypas & CL Sabine. "Настоящее и будущее воздействие закисления океана на морские экосистемы и биогеохимические циклы" (PDF) . Отчет семинара по обзору исследований закисления океана по углероду и биогеохимии океана . Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2010 г. Получено 14 ноября 2013 г.
  152. ^ "Canada's State of the Oceans Report, 2012". Отчет . Fisheries and Oceans Canada. 2012. Архивировано из оригинала 6 ноября 2013 года . Получено 21 октября 2013 года .
  153. ^ Фой, Роберт Дж.; Карлс, Марк; Далтон, Майкл; Херст, Том; Лонг, В. Кристофер; Поляк, Душанка; Пунт, Андре Э.; Сиглер, Майкл Ф.; Стоун, Роберт П.; Суини, Кэтрин М. (зима 2013 г.). "CO2, pH и прогнозирование будущего в условиях закисления океана" (PDF) . Oncorhynchus . Том XXXIII, № 1. Получено 14 ноября 2013 г.
  154. ^ "Промысел краба в Беринговом море". Отчет . Бюллетень рынка морепродуктов. Ноябрь 2005 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2013 г. Получено 10 ноября 2013 г.
  155. ^ abc IPCC (2022) Глава 12: Межсекторальные перспективы Архивировано 13 октября 2022 г. в Wayback Machine в Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Вклад Рабочей группы III в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Архивировано 2 августа 2022 г. в Wayback Machine , Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США
  156. ^ ab IPCC (2022) Техническое резюме Архивировано 23 сентября 2022 г. в Wayback Machine . В Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernment Panel on Climate Change Архивировано 2 августа 2022 г. в Wayback Machine , Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США
  157. ^ Корнуолл, Уоррен (30 ноября 2023 г.). «Щелочной раствор». Science Magazine . 382 (6674): 988–992. Bibcode : 2023Sci...382..988C. doi : 10.1126/science.adn1880. PMID  38033057.
  158. ^ "Планы действий". OA Alliance . Получено 4 ноября 2022 г.
  159. ^ abc Харрабин, Роджер (3 июля 2015 г.). «Выбросы CO2 угрожают океанскому кризису». BBC News .
  160. ^ "Картахенская конвенция | Карибская программа по окружающей среде (КЭП)". www.unep.org . Получено 4 ноября 2022 г. .
  161. ^ «Секретариат Картахенской конвенции и Фонд океана будут сотрудничать по приоритетным вопросам морского биоразнообразия и загрязнения». Карибская программа по окружающей среде . Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде. 12 ноября 2019 г. Получено 4 сентября 2024 г.
  162. ^ Тернер, Дж.; Макинтош, Р. Дункан (2019). Включение проблемы закисления океана в национальную политику: Справочник для островов Тихого океана (PDF) . Апиа, Самоа: Секретариат Тихоокеанской региональной программы по охране окружающей среды.
  163. ^ «The Ocean Decade – The Science we needed for the Ocean we wish». Ocean Decade . Получено 4 ноября 2022 г. .
  164. ^ "Обзор". OARS: Исследования закисления океана для обеспечения устойчивости . GOA-ON.
  165. ^ "Глобальные климатические индикаторы". ГСНК . ВМО.
  166. ^ "Главная | GCOS". gcos.wmo.int . Получено 4 ноября 2022 г. .
  167. ^ "Цели Цели 14". ПРООН . Получено 24 сентября 2020 г.
  168. ^ Организация Объединенных Наций (2017) Резолюция, принятая Генеральной Ассамблеей 6 июля 2017 года, Работа Статистической комиссии, касающаяся Повестки дня в области устойчивого развития на период до 2030 года (A/RES/71/313 Архивировано 23 октября 2020 года на Wayback Machine )
  169. ^ "Цель 14: Платформа знаний об устойчивом развитии". sustainabledevelopment.un.org . Получено 5 сентября 2020 г. .
  170. ^ «Обновление о роли МОК по хранению в отношении показателей ЦУР 14». unesdoc.unesco.org . Получено 4 ноября 2022 г. .
  171. ^ "Портал данных SDG 14.3.1". oa.iode.org . Получено 4 ноября 2022 г. .
  172. ^ Галдис, Чарльз; Беллерби, Ричард; Кану, Доната; Чен, Вентин; Гарсиа-Люке, Энрике; Гашпарович, Блаженка; Годриджан, Елена; Лоулор, Пол Дж.; Мэйс, Фрэнк; Малей, Аленка; Панайотарас, Дионисиос; Ромера, Беатрис Мартинес; Реймонд, Клэр Э.; Рошетт, Жюльен; Солидоро, Козимо (1 августа 2020 г.). «Европейская политика и законодательство, направленные на закисление океана в европейских водах – текущее состояние». Морская политика . 118 : 103947. Бибкод : 2020MarPo.11803947G. дои : 10.1016/j.marpol.2020.103947 . S2CID  218961473.
  173. ^ "OAP Home". oceanacidification.noaa.gov . Получено 4 ноября 2022 г. .
  174. ^ Центр биологического разнообразия; Донн Дж. Вивиани. «Петиция TSCA Section 21 с просьбой к Агентству по охране окружающей среды регулировать антропогенные выбросы углекислого газа» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США .
  175. ^ «Выбросы углекислого газа и закисление океана; Петиция TSCA, раздел 21; Причины реагирования агентства». Агентство по охране окружающей среды (EPA). 7 октября 2015 г. стр. 60577–60584.
  176. ^ «План действий президента по климату» (PDF) . obamawhitehouse.archives.gov. Июнь 2013 г.
  177. ^ Соренсен, SPL (1909). «Über die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei Enzymatischen Prozessen» (PDF) . Биохим. З.​ 21 : 131–304. Архивировано (PDF) из оригинала 15 апреля 2021 года . Проверено 22 марта 2021 г. Оригинал на немецком языке: Für die Zahl p schlage ich den Namen Wasserstoffionenexdependent und die Schreibweise p H • vor. Unter dem Wasserstoffionexpointen (p H •) einer Lösungwird dann der Briggsche Logarithmus des reziproken Wertes des auf Wasserstoffionenbezagenen Normalitäts faktors de Lösungverstanden.В 1909 году появились еще две публикации: одна на французском и одна на датском языках.
  178. ^ abcd Brewer, PG (2013). «Краткая история науки о закислении океана в 20 веке: взгляд химика». Biogeosciences . 10 (11): 7411–7422. Bibcode : 2013BGeo...10.7411B. doi : 10.5194/bg-10-7411-2013 . ISSN  1726-4170. Текст был скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Unported License
  179. ^ IAP (июнь 2009 г.). «Заявление академий-членов Межакадемической группы (IAP) о закислении океана»., Секретариат: TWAS (Академия наук развивающегося мира), Триест, Италия.
  180. ^ Харви, Фиона (4 декабря 2019 г.). «Борьба с деградацией океанов может смягчить климатический кризис – отчет». The Guardian . Получено 7 декабря 2019 г. .
  181. ^ «Закисление океана — это «одинаково злой близнец» изменения климата, говорит руководитель NOAA». Huffington Post . 9 июля 2012 г. Архивировано из оригинала 12 июля 2012 г. Получено 9 июля 2012 г.
  182. ^ Харви, Фиона (25 августа 2013 г.). «Повышение уровня кислот в морях может поставить под угрозу морскую жизнь, говорится в исследовании». The Guardian . Получено 29 августа 2013 г.
  183. ^ Фалькенберг, Лора Дж.; Беллерби, Ричард Дж.; Коннелл, Шон Д.; Флеминг, Лора Э.; Мейкок, Брюс; Рассел, Бейден Д.; Салливан, Фрэнсис Дж.; Дюпон, Сэм (24 июня 2020 г.). «Закисление океана и здоровье человека». Международный журнал исследований окружающей среды и общественного здравоохранения . 17 (12): 4563. doi : 10.3390/ijerph17124563 . ISSN  1660-4601. PMC 7344635. PMID 32599924  . 

Внешние ссылки