dissabte, de març 22, 2014

L'acidificació dels oceans

Un 25 - 30% de les emissions de CO2 a l' atmosfera va als oceans. És a dir, de les més de 30.000 milions de tones de CO2 emeses anualment a l'atmosfera, de l'ordre d'uns 10.000 milions es dissolen als oceans.

El CO2 dissolt en l'aigua reacciona amb aquesta, donant lloc a un ió H+ i a un ió bicarbonat HCO3- , segons la reacció

CO2 + H2O = H+ + HCO3-

A l'aigua del mar, els ió H+ formats en la reacció anterior reaccionen amb els ions carbonat CO3= existents en l'aigua (provinents de la meteorització de les roques), donant lloc a un altre ió bicarbonat

H+ + CO3 == HCO3-

La reacció global és , doncs

CO2 + CO3= + H2O = 2 HCO3-

Aquesta reacció no és completa, ja que l'equilibri entre el CO2 dissolt els ions carbonat i bicarbonat se situa , en les condicions de l'Atlàntic Nord , aproximadament en un 90% de bicarbonat , un 9% de carbonat i un 1 % de CO2 dissolt . En no ser completes , es produeix un augment dels ions H+ en l'aigua del mar, el que es coneix com acidificació dels oceans . La concentració total dels tres és de l'ordre de 2 × 10-3 mol / kg .

El pH mesura l'acidesa de l' aigua . Des de l'inici de la revolució industrial s'estima que el pH de l' oceà ha disminuït en 0,11, des d'un pH inicial de 8,18. Pot semblar poc, però, al ser el pH una funció logarítmica, l'increment d’ions H+ a l'aigua dels oceans ha crescut un 29 %. Es calcula que, si es continua emetent CO2 a l' atmosfera al ritme actual, l'any 2100 el pH s'haurà reduït de 0,3 a 0,4, que equival a un augment del 100 al 150 % de la concentració d'ions H+.


Com que una bona part dels organismes marins necessiten calcificar-se per existir, i que un augment del pH a causa de la dissolució de CO2 a l'aigua dels oceans condueix a una disminució de la concentració d'ions carbonat, pot arribar un moment en què no hi hagi prou ions carbonat per a la calcificació dels organismes. Això es produeix quan la concentració d'ions carbonat no estigui sobresaturada .

A algunes zones de les aigües àrtiques i antàrtiques, on es dissol una major quantitat de CO2 a l'aigua, a l'estar aquesta més freda, ja s'ha arribat a un nivell de concentració de ions carbonat inferior a la saturació, i ja s'estan començant a trobar petites criatures amb indicis de dissolució de les seves closques càlciques.

Però la calcificació no és l'únic procés que es pot veure alterat per l'acidificació dels oceans, ja que l'augment de la concentració de CO2 dissolt té el potencial d'alterar la fisiologia bàsica de molts organismes marins. Tots els organismes produeixen CO2 en respirar. I han de desempallegar-se d'aquest CO2 per prevenir la seva pròpia acidificació. Nosaltres tenim uns mecanismes molt bons per alliberar-nos d'aquest CO2, però no tots els animals respiren de la mateixa manera que nosaltres, i molts d'ells tenen sistemes per desempallegar-se del CO2 pitjors que el nostre.

Els crancs, per exemple, es mouen molt i produeixen, per tant, molt CO2 . Se’n lliuren mitjançant la generació de bicarbonat a les seves cèl·lules. Altres animals més sedentaris, com les pegellides o lapes, no tenen sistemes tan sofisticats com els crancs per eliminar el CO2 que produeixen, ja que per la seva baixa activitat en produeixen poc. Aquest tipus d'organismes és molt més propici a tenir acidosi amb una acidificació dels oceans.

La reproducció dels petits animals marins és especialment sensible a l'acidificació dels oceans, ja que molts ous són fertilitzats per l'esperma a l'aigua. Al ser, tant ous com esperma, de grandària molt reduïda, són molt sensibles a les condicions químiques de l'aigua.

Una altra fase del desenvolupament dels invertebrats sensible a l'acidificació és la seva fase larval, on desenvolupen petits esquelets de carbonat de calci que els permeten nedar correctament i, per tant, poder menjar. Amb les condicions de pH que s'esperen per finals de segle, és molt probable que hi haurà menys larves que podran desenvolupar aquest miniesquelet, pel que, al no poder alimentar-se, no arribaran a convertir-se en animals adults.

I, recordem, aquest animals petits són la base de la cadena alimentària dels oceans, que ens pot afectar molt negativament si disminueix la pesca.

Per totes aquestes raons, l'acidificació dels oceans es coneix com el bessó "malvat" del canvi climàtic.