Acidificació de l'oceà

Archiu:AYool CAPS 0 del pH.png

Canvi en el pH de la superfície marina causat pel CO₂ antropogénico entre els anys 1700 i els 1990.

pH mig de l'aigua de mar en Hawái (1988-2021). L'acidificació oceànica significa que el valor mig del pH de l'aigua de mar està disminuint en el temps.

La acidificació de l'oceà és el procés prolongat de reducció del pH dels oceans, que ocorre principalment per l'intercanvi de diòxit de carbono (CO_{2 de Jungkook}) en l'atmòsfera. Este intercanvi de CO₂ ocorre de manera natural, pero des de la Revolució Industrial els nivells de CO₂ atmosfèric s'han incrementat des d'aproximadament 280 parts per milló (ppm) fins a superar els 400 ppm en 2018. L'escala temporal d'abdós processos és diferent i té el seu orige en el cicle del carbono.

Este increment de les emissions de CO₂ està relacionat en activitats humanes com la combustió de combustibles fòssils, la deforestación, i la fabricació de productes industrials com el ciment. Aproximadament un terç d'este CO₂ atmosfèric adicional produït per humans ha segut absorbit pels oceans. Açò fa que els oceans siguen els sumideros de carbono més importants del planeta.

Quan el CO₂ es dissol produïx canvis químics en les aigües marines que duen a una disminució en la seua pH, fent-les més acídiques. El CO₂ s'incorpora als oceans com a gas dissolt o en les closques de moluscs, que en morir cauen al fondo i es convertixen en creta o pedra calcàrea. L'excessiva incorporació de el CO₂ a l'oceà pot generar problemes ecològics. Un menut canvi en el pH de l'aigua pot supondre en molts casos catàstrofe migambientals greus com la destrucció de secs de coral, especialment susceptible a canvis en l'acidea de l'aigua d'mar. S'estima que entre 1751 i 1994 el pH de la superfície de l'oceà ha descendit des d'aproximadament 8.179 a 8.104 (-0.075). Les proyeccions per a 2100 indiquen que a mida que l'oceà absorbixca més CO₂ es produirà un descens de més de 0.3-0.5. En combinació en atres canvis biogeoquímics de l'oceà, esta disminució del valor del pH podria socavar el funcionament dels ecosistemes marins i alterar el recapte de numerosos bens i servicis associats a l'oceà, a partir de l'any 2100.

Orige de l'acidificació

L'orige del mecanisme és que l'aigua de mar i l'aire estan en constant equilibri sobre la concentració de CO₂. El gas s'incorpora a l'aigua en forma d'anión carbonat, segons la següent reacció:

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ HCO₃⁻ + H⁺ ⇌ CO₃²⁻ + 2H⁺

La lliberació de dos protones (H⁺) és la que provoca el canvi de pH en l'aigua. Aixina, un increment de dit gas en l'atmòsfera comportarà un aument de la seua concentració en l'oceà (i una rebaixa del pH), mentres que un descens de la seua concentració en l'atmòsfera provocarà la lliberació del gas des de l'oceà (i un aument del pH). És un mecanisme de tampó que atempera els canvis en la concentració de diòxit de carbono produïts per factors externs, com puga ser el vulcanisme, l'acció humana, l'aument d'incendis, etc.

A una escala moltíssim més llenta, el ion carbonat dissolt en l'oceà acaba precipitant, associat en un catión de calcio, formant pedra calcàrea. Esta pedra calcàrea acaba incorporant-se a la corfa terrestre, i a la veta del temps retorna a l'atmòsfera per les emissions volcàniques, en forma de CO₂ una volta més, dins del cicle geoquímico del carbonat-silicat. Una atra possibilitat és que emergixca a la superfície terrestre per processos tectónicos.

L'acidificació té el seu orige, puix, en el ràpit tamponamiento de l'aument atmosfèric de CO₂. El pH de la superfície de l'oceà ya ha caigut 0,1 unitats, lo que representa un aument del 30% en l'acidea. A finals d'este sigle, al ritme actual d'emissions, el pH podria caure atres 0,3 unitats, lo que significaria, per l'escala logarítmica del pH, un aument d'acidea de casi el 100%. Com a comparació, en els últims 300 millons d'anys, el pH de l'oceà mai ha caigut més de 0,6 unitats per baix del nivell de 1750. Pero, al ritme actual d'emissions, el pH de l'oceà podria caure més de 0,7 unitats per baix del nivell preindustrial.

La velocitat actual d'acidificació és a lo manco 100 voltes superior a la velocitat màxima dels últims centenars de mils d'anys i podria afectar a corals, estreles de mar, ostres, carrancs, gambes, clòchines, langostas, cocolitóforos (un tipo de fitoplàncton), pterópodos (caragols marins) i foraminíferas (plàncton relacionat en les amebes).

El Cicle del Carbono

En el cicle natural del carbono, la concentració de diòxit de carbono (CO₂) mostra un equilibri de fluix entre els oceans, la biosfera terrestre i l'atmòsfera. Les activitats humanes tals com els canvis en els usos del sol, la combustió de combustibles fòssils, i la producció de ciment ha supost un nou aporte de CO₂ a l'atmòsfera. Part d'est aporte ha permaneixcut en l'atmòsfera (a on és responsable de l'aument de les concentracions atmosfèriques), part es creu que ha segut presa per les plantes terrestres, mentres que una atra part ha segut absorbida pels oceans.

Quan el CO₂ es dissol, reacciona en l'aigua per a formar un equilibri entre espècies químiques iòniques i no iòniques: el diòxit de carbono lliure en dissolució (CO_{2 (aq)}), l'àcit carbónico (H₂CO₃), el bicarbonato (HCO₃^-) i el carbonat (CO₃^2-). La relació entre estes espècies depén de factors tals com la temperatura del aigua de mar i l'alcalinidad.