تأثيرات تحمض المحيطات على البيئة

إذا انتبهنا إلى محادثات المناخ فربما نكون قد سمعنا عن القلق بشأن ارتفاع معدلات تحمض المحيطات، وهذا يعني باختصار أن مستويات الأس الهيدروجيني داخل المحيط أصبحت أكثر حمضية، حيث حدث هذا من قبل في تاريخ الأرض، لكنه لم يؤثر على البشرية لأنها لم تكن موجودة، والآن يحمل تحمض المحيطات القدرة على التأثير على الجنس البشري بطريقة رائعة.

ما هو تحمض المحيطات؟

هو عبارة عن الانخفاض المستمر في درجة الحموضة في محيطات الأرض، والناجم عادةً عن امتصاص ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الغلاف الجوي، حيث أن مياه البحر قاعدية قليلاً (تعني أن الرقم الهيدروجيني>7)، كما يتضمن تحمض المحيطات التحول نحو ظروف متعادلة الأس الهيدروجيني بدلاً من الانتقال للظروف الحمضية، وأن الرقم الهيدروجيني هو مقياس لمدى حمضية أو قاعدية المحيط، كما يؤثر إدخال كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في المحيطات على دورة حياة العديد من النباتات والحيوانات البحرية ويغير دورة المياه.

كيف يحدث تحمض المحيطات؟

يحدث تحمض المحيطات باختصار بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون في الماء، وهذا يزيد من درجة الحموضة في الماء ويمنع التكلس، والسبب في أن هذا ضار للغاية هو أن الكثير من ثاني أكسيد الكربون له تأثير في منع عملية التمثيل الضوئي.
وكثير من الناس لا يفكرون في عملية التمثيل الضوئي عندما يتعلق الأمر بالمحيطات، لكن الضوء يخترق المحيط ويؤثر على جميع أشكال الحياة البحرية والنباتية داخل هذا النظام البيئي، وإذا تم حظر الضوء تبدأ بعض الأنواع في الموت، حيث يؤثر تحمض المحيطات على الكائنات الحية (التي تعيش في القاع) والطحالب والشعاب المرجانية في الغالب، وهذا بدوره له تأثير سلسلة من ردود الفعل التي تؤثر في النهاية على حياة المسكن على الأرض.
تمتص المحيطات حاليًا ما لا يقل عن ربع غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن حرق الوقود الأحفوري، حيث تشير بعض التقديرات إلى أن المحيطات تمتص ثاني أكسيد الكربون بحوالي 22 مليون طن يوميًا، وبما أن 70٪ من سطح الأرض مغطى بالمياه فإن كمية كافية من ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يكون لها تأثير كبير، كما أدى امتصاص كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون يوميًا إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني في المياه السطحية.

كيف يتسبب التحمض في انخفاض التكلس؟

بشكل عام يؤدي التحمض إلى انخفاض في التكلس، ويؤثر هذا على كل أشكال الحياة في المحيط، حيث ينتج التكلس عن تعزيز كربونات الكالسيوم، وأن كثرة الأحماض تحد من إنتاج بيكربونات الكالسيوم، وهذه أخبار سيئة للحياة البحرية التي تعتمد على عملية التكلس لتكوين أصداف وألواح.
تتطلب العديد من الكائنات البحرية كربونات الكالسيوم لأنها هي اللبنات الأساسية لأصدافها وهيكلها العظمي، وإذا كان مستوى الأس الهيدروجيني مرتفعًا جدًا يصبح نمو الكائنات البحرية الأخرى محدودًا؛ لأنها لا تستطيع تكوين أصداف أكبر لتنمو فيها، ويتم أيضًا إعاقة نمو المرجان وهناك أيضًا المزيد من تبيض المرجان، وهذا يقلل من الموائل المتاحة للحياة البحرية أيضًا.
يمكن للعلماء أيضًا رؤية التأثيرات بشكل أكثر وضوحًا بسبب السرعة التي تتغير بها مستويات الأس الهيدروجيني، وهناك العديد من هذه التأثيرات فعلى سبيل المثال العديد من الأنواع سوف تموت بالفعل وأن الشعاب المرجانية تبيض ومستوى التمثيل الضوئي داخل المحيط آخذ في التباطؤ، كما أن هناك أيضًا وجود أعلى للتكلس داخل النظام البيئي للمحيطات مع النباتات والحياة البحرية.

تأثيرات تحمض المحيطات على البيئة:

ليس كل تأثير يتعلق بتحمض المحيطات يعني أنه سيئًا، فعلى سبيل المثال تزدهر بعض أنواع الحياة البحرية في المياه ذات مستويات الحموضة العالية، وبالنسبة للإنسان والحياة البحرية الأخرى يمكن أن تكون الآثار مدمرة، وفيما يلي التأثيرات الإيجابية والسلبية لتحمض المحيطات:

التأثيرات الإيجابية:

بعض أشكال الحياة البحرية مثل نجم البحر تزدهر تحت درجة حموضة أعلى، ويمكن أن تزداد أعدادهم مع زيادة موائلهم في العالم البحري، فإذا كانت الحيوانات لا تعتمد بشكل كبير على سلسلة غذائية مدعومة بعملية التمثيل الضوئي العميقة أو أنها فريسة للحيوانات التي تفعل ذلك – فإن أعدادها تنمو.

التأثيرات السلبية:

• التأثير على الكائنات الحية والنظم الإيكولوجية: كما تحدثنا سابقاً فإن معادن كربونات الكالسيوم هي اللبنات الأساسية لهياكل وأصداف الكائنات البحرية، حيث يتسبب تحمض المحيط المستمر في أن تصبح أجزاء كثيرة من المحيط غير مشبعة بهذه المعادن، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج الأصداف والهيكل العظمي وإحداث تغييرات في التجمعات والشبكات الغذائية والنظم البيئية، كما أنه يتسبب في فقدان التنوع البيولوجي وتغيرات في إنتاج الغاز الحيوي وردود الفعل على المناخ.
  
• تغير الغلاف الجوي: يؤدي تحمض المحيطات عادةً إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون وأيونات البيكربونات والحموضة، حيث يؤدي هذا في النهاية إلى زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
  
• التأثير على مصايد الأسماك وتربية الأحياء المائية والأمن الغذائي: يمثل تحمض المحيطات إمكانية حدوث آثار مدمرة على صناعات الصيد في العالم، حيث تتأثر المحار (بلح البحر والمحار وقنافذ البحر) والشعاب المرجانية بمستويات حموضة المياه، وايضاً لا تؤدي الزيادة في ابيضاض المرجان فقط إلى فقدان الحواجز الوقائية لمناطق الصيد – ولكن يتم تدمير السلسلة الغذائية للعديد من الأنواع التي يتم صيدها، كما سيؤدي ذلك إلى خسارة في إنتاج الصيد واحتمال نهاية الصيد في المحيطات.
  
• سلسلة الغذاء المتعثرة: يؤثر تحمض المحيطات أيضًا على تدفق السلسلة الغذائية، وبمجرد أن يتعثر أحد جوانب السلسلة الغذائية ستعاني بقية السلسلة الغذائية، فعندما تكون الأسماك ملوثة وقلة الإمداد بسبب الشبكة الغذائية السيئة سوف تعاني الاقتصادات المحلية، ولن يتمكن الصيادون من إنتاج الغذاء للمجتمع.
  
• إعاقة الحماية الساحلية: تحمي الشعاب المرجانية سواحلنا من التآكل والفيضانات، حيث يشكل المرجان الحاجز الذي يغير تيارات المياه ويمنع العديد من العواصف من الوصول إلى الأرض، وهي تدعم الاقتصادات المحلية من خلال السياحة ومصايد الأسماك وتستضيف أنظمة بيئية منتجة بشكل كبير.
  
• التغييرات في تنظيم المناخ: على سبيل المثال إذا توقفت الشعاب المرجانية عن النمو فسوف تبدأ في التآكل، حيث سيؤدي ذلك إلى تغيير أنماط الطقس الساحلية وتقييمات تأثير المحيط.
  

بعض الحلول لتحمض المحيطات:

• الحد من انبعاثات الكربون من صنع الإنسان: هذه هي النقطة المركزية لجميع محادثات المناخ تقريبًا، حيث تضع الحكومات حدًا أقصى لبدلات انبعاثات الكربون للصناعات كجزء من الجهود المبذولة للحد من تأثيرها على النظم البيئية، كما كانت هناك العديد من النكسات لهذه السياسات، لكن العديد من الصناعات تجدها تحظى بشعبية لدى العملاء – لذلك يتم تبنيها.
  
• تسميد الحديد: من خلال بذر المحيط بالحديد بشكل استباقي يأمل العلماء في إيجاد طريقة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون الزائد حتى لا تضطر أنظمة المحيط لمحاولة معالجته، وفي حين أن هذا لديه فرصة جيدة لإبطاء أو السيطرة على تحمض المحيطات فإن الآثار طويلة المدى على النظام البيئي لا تزال غير معروفة.
  
• خيارات السياسة لاتخاذ الإجراءات: الاتفاقيات مثل اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ومؤتمر الأطراف والهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ومؤتمر التنمية المستدامة (ريو +20) واتفاقية التنوع البيولوجي المقرر أن تعالج هذه القضية، حيث يجب صياغة القوانين والسياسات الإقليمية والمحلية للحد من الضغوط الأخرى، كما يمكن أن تساعد الهندسة الجيولوجية أيضًا في هذا الصدد.