Половина океану перетвориться на "чан із кислотою": учені розповіли, коли це станеться

Океан вкриває більшу частину поверхні планети і є домівкою для неймовірної кількості живих організмів, крім того, він відіграє важливу роль в уловлюванні вуглецю з атмосфери Землі. Але тепер учені вважають, що він опинився в небезпеці: вже до кінця століття половина Світового океану може перетворитися на небезпечний "чан із кислотою", пише Live Science.

На глибині близько 4 000 кілометрів під поверхнею океану знайдено кислу зону і, як свідчать спостереження, вона стає дедалі більшою. Глибина карбонатної компенсації — зона, де високий тиск і низька температура створюють настільки кислі умови, що вони розчиняють раковини та скелети — може скласти половину світового океану вже до кінця століття.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Спостереження показують, що в найглибших частинах океану, на глибині нижче 4 000 метрів, поєднання високого тиску і низької температури створює умови, за яких карбонат кальцію розчиняється. Зазначимо, що карбонат кальцію — матеріал, який використовують морські тварини для виготовлення раковин.

Ця зона відома як глибина карбонатної компенсації — і вона розширюється. Водночас поверхневі води Світового океану стають дедалі кислішими через поглинання океаном вуглекислого газу від спалювання викопного палива.

Тепер дослідники вважають, що ці два явища насправді пов'язані. Через підвищення концентрації вуглекислого газу в океані його кислотність знижується, водночас найглибші частини океану, де розчиняється карбонат кальцію, стають дедалі більшими, розширюючись вгору від морського дна.

Перехідна зона, де карбонат кальцію стає дедалі хімічно нестабільнішим і починає розчинятися, називається лізокліном. Оскільки океанічне дно відносно плоске, вчені побоюються, що навіть підйом лізокліну на кілька метрів може швидко призвести до появи великих кислотних областей.

Нове дослідження показує, що ця зона океану вже піднялася майже на 100 метрів, як порівняти з доіндустріальним періодом, і, ймовірно, підніметься ще на кілька сотень метрів уже до 2100 року. Мільйони квадратних кілометрів морського дна потенційно піддадуться швидкому переходу, внаслідок якого вапняні відкладення стануть хімічно нестабільними та розчиняться.

Верхня межа цієї зони відома як глибина насичення кальцитом — вище цієї зони відкладення морського дна багаті карбонатом кальцію, а води океану перенасичені ним. Глибина компенсації кальциту є її нижньою межею, нижче якої відкладення морського дна містять мало або зовсім не містять карбонатних мінералів.

Площа нижче глибини компенсації кальциту сильно різниться залежно від сектора океану. Дослідження показують, що вже сьогодні вона займає близько 41% світового океану. При цьому з моменту промислової революції ця зона, як показують спостереження, піднялася в усіх частинах океану і варіюється від майже нульового підйому в західній частині Індійського океану до більш ніж 300 метрів у північно-західній частині Атлантичного океану. Якщо глибина тієї зони розшириться ще на 300 метрів, площа морського дна під нею збільшиться на 10% і займе 51% світового океану.

Нове дослідження вперше показало, що глибина компенсації кальциту є біологічною межею з окремими місцями проживання вище і нижче неї. Так, вище цієї межі найпоширенішими організмами є м'які корали, мідії, морські равлики, хітони та моховинки. Усі вони мають кальциновані черепашки або скелети.

Водночас нижче цієї межі більш поширеними є морські анемони, морські огірки та восьминоги. Відомо, що це більш кисле середовище вже становить 141 мільйон квадратних кілометрів і, схоже, може розширитися до 35 мільйонів квадратних кілометрів.

Крім збільшення глибини компенсації кальциту, частини океану в низьких широтах втрачають види, оскільки вода стає надто теплою, а рівень кисню знижується, і те, і інше — через зміну клімату. Таким чином Світовий океан опинився в пастці: придатна для життя зона, по суті, скорочується зверху і знизу — у першому випадку через збільшення глибини компенсації кальциту, а в другому — через глобальне потепління планети.

Раніше Фокус писав про те, що вчені збираються скинути в океан тисячі літрів хімікатів: навіщо їм це.